Почему у самцов гиппопотамов клыки больше, чем у самок: ответ в 60-летних записях

Самцы гиппопотамов — исключение из правила. У большинства млекопитающих самцы значительно крупнее самок, но у бегемотов размеры тел у полов удивительно схожи. Разница заметна только в челюстях и клыках, которые у самцов намного больше.

Наше исследование, основанное на данных 60-летней давности о почти 3000 гиппопотамов, предполагает, что их полуводный образ жизни может быть ключевой причиной, минимизирующей разницу в размерах тела между полами.

Вода меняет правила конкуренции

У других крупных млекопитающих, таких как слоны, львы и гориллы, наблюдается значительная разница в размерах между самцами и самками. Например, самец южного морского слона может весить до 3700 кг, что в шесть раз больше самки (~600 кг).

В отличие от этих видов, самцы гиппопотамов борются за территорию и самок в воде. Вода снижает преимущество большого размера тела в территориальном конфликте. Кроме того, оценить размер соперника визуально сложно, когда он почти полностью погружён. Поэтому самцы гиппопотамов чаще демонстрируют доминирование, зевая и показывая разрез пасти и размер клыков, что, по-видимому, важнее размера тела.

Физиология и эволюция

Гиппопотамы — одни из крупнейших наземных млекопитающих, но потребляют сравнительно мало пищи из-за медленного пищеварения. Исследования показывают, что они, возможно, уже достигли максимально возможного для своей физиологии размера тела. Они также часто живут большими группами, а источники пищи могут быть скудными. Поэтому эволюция могла благоприятствовать самкам с более крупным телом, чтобы они могли конкурировать за пищу и воду.

Уникальный архив данных

Изучать гиппопотамов сложно: они проводят большую часть времени в воде, выходя на кормёжку ночью, их трудно идентифицировать, и они известны агрессивностью.

Нам повезло получить редкий набор данных о размерах тела гиппопотамов из записей известного зоолога, профессора Кембриджского университета Ричарда Лоуса (Richard Laws), скончавшегося в 2014 году. Мы забрали из его кабинета стопки записных книжек, которым грозило уничтожение.

В этих блокнотах были аккуратно записаны в имперских единицах детальные измерения 2994 гиппопотамов, собранные в Уганде с 1961 по 1966 год. Лоус ранее использовал эти данные для определения возраста каждого животного по размеру и износу зубов.

Мы впервые использовали эти данные для точного изучения роста и размеров тела у обоих полов. Студенты магистратуры Бангорского университета оцифровали информацию, перевели её в метрические единицы и начали анализ.

Неожиданные результаты

Учитывая, что самцы гиппопотамов яростно конкурируют за доступ к самкам, мы полностью ожидали, что взрослые самцы будут значительно крупнее по размеру тела и иметь более крупные клыки. Стало неожиданностью обнаружить, что самцы весили в среднем всего на 5% больше самок. Для сравнения: у африканского слона взрослые самцы часто весят вдвое больше полностью выросшей самки.

Интригующе, что при очень схожих размерах тела данные показали, что у самцов гиппопотамов челюсти и клыки были намного больше, чем у самок. Они могут использоваться со смертельным эффектом во время драк за территорию. Клыки взрослого самца гиппопотама были почти вдвое больше, чем у взрослой самки (часто превышая 2 кг).

Выводы эволюционной биологии

Считается, что у самцов млекопитающих в процессе эволюции развились гораздо более крупные размеры тела и «оружия» (клыки, рога, рога), чем у самок, из-за разных стратегий спаривания. Самки вкладывают огромное количество времени и энергии в беременность, лактацию и вскармливание, в то время как вклад самца обычно заканчивается успешным спариванием.

В видах, где один самец может спариваться с несколькими самками, наиболее доминирующая особь, вероятно, станет отцом наибольшего количества потомства. У морских слонов гаремы самцов обычно насчитывают 40-50 самок. Таким образом, большой размер тела — отличный способ получить преимущество над соперниками.

Однако благодаря этому 60-летнему набору данных мы теперь знаем гораздо больше о том, почему загадочный гиппопотам отличается в этом отношении. Наши результаты показывают, что интенсивная конкуренция самцов не всегда приводит к увеличению размеров тела. На самом деле, различия между самцами и самками также в значительной степени контролируются их средой обитания, рационом и физиологией.