I leoni maschi in genere hanno la criniera. I pavoni maschi hanno penne della coda lunghe sei piedi. Aquile e falchi femmine possono essere circa il 30% più grandi dei maschi. Ma se avessi solo i fossili di questi animali da cui partire, sarebbe difficile dire con sicurezza che quelle differenze fossero dovute al sesso degli animali. Questo è il problema che devono affrontare i paleontologi:è difficile dire se i dinosauri con caratteristiche diverse fossero specie separate, età diverse, maschi e femmine della stessa specie, o semplicemente variava in un modo che non aveva nulla a che fare con il sesso. Gran parte del lavoro che cerca di mostrare le differenze tra dinosauri maschi e femmine è risultato inconcludente. Ma in un nuovo documento, gli scienziati mostrano come l'utilizzo di un diverso tipo di analisi statistica possa spesso stimare il grado di variazione sessuale in un set di dati di fossili.

"È un modo completamente nuovo di guardare i fossili e giudicare la probabilità che i tratti che vediamo siano correlati al sesso, "dice Evan Saitta, un ricercatore associato presso il Field Museum di Chicago e l'autore principale del nuovo articolo nel Giornale biologico della Società Linnea . "Questo documento fa parte di una sorta di rivoluzione più ampia su come utilizzare le statistiche nella scienza, ma applicato nel contesto della paleontologia."

A meno che non trovi uno scheletro di dinosauro che contiene le uova fossilizzate che stava per deporre, o un regalo morto simile, è difficile essere sicuri del sesso di un singolo dinosauro. Ma molti uccelli, gli unici dinosauri viventi, variano molto tra maschi e femmine in media, un fenomeno chiamato dimorfismo sessuale. cugini dei dinosauri, i coccodrilli, mostrano anche dimorfismo sessuale. Quindi è ovvio che in molte specie di dinosauri, maschi e femmine differirebbero l'uno dall'altro in una varietà di tratti.

Ma non tutte le differenze negli animali della stessa specie sono legate al loro sesso. Per esempio, negli umani, l'altezza media è correlata al sesso, ma altri tratti come il colore degli occhi e il colore dei capelli non si adattano perfettamente agli uomini rispetto alle donne. Spesso non sappiamo con precisione come i tratti che vediamo nei dinosauri siano collegati al loro sesso, o. Dal momento che non sappiamo se, dire, i dinosauri più grandi erano femmine, o dinosauri con creste più grandi sulla testa erano maschi, Saitta e i suoi colleghi hanno cercato schemi nelle differenze tra individui della stessa specie. Fare quello, hanno esaminato le misurazioni di un mucchio di fossili e specie moderne e hanno fatto molti calcoli.

Altri paleontologi hanno cercato di cercare il dimorfismo sessuale nei dinosauri usando una forma di statistica (chiamata test di significatività, per tutti i nerd delle statistiche) in cui raccogli tutti i tuoi punti dati e poi calcoli la probabilità che quei risultati possano essere accaduti per puro caso piuttosto che per una causa reale (come il modo in cui i medici determinano se un nuovo medicinale è più utile di un placebo). Questo tipo di analisi a volte funziona per grandi, set di dati puliti. Ma, dice Saitta, "con molti di questi test sui dinosauri, i nostri dati sono piuttosto scarsi"—non ci sono molti esemplari fossili, oppure sono incompleti o mal conservati. Utilizzando test di significatività in questi casi, Saitta sostiene, risultati in molti falsi negativi:poiché i campioni sono piccoli, ci vuole una quantità estrema di variazione tra i sessi per innescare un risultato positivo del test. (I test di significatività non sono solo una considerazione per i paleontologi:le preoccupazioni per una "crisi di replicazione" hanno afflitto i ricercatori in psicologia e medicina, dove alcuni studi sono difficili da riprodurre.)

Anziché, Saitta e i suoi colleghi hanno sperimentato un'altra forma di statistiche, chiamate statistiche sulla dimensione dell'effetto. Le statistiche sulla dimensione dell'effetto sono migliori per i set di dati più piccoli perché tentano di stimare il grado delle differenze tra i sessi e di calcolare l'incertezza in tale stima. Questo metodo statistico alternativo tiene conto delle variazioni naturali senza considerare il dimorfismo, poiché molti dimorfismi sessuali in bianco o nero possono essere sottili. Il coautore Max Stockdale dell'Università di Bristol ha scritto il codice per eseguire le simulazioni statistiche. Saitta e i suoi colleghi hanno caricato le misurazioni dei fossili di dinosauro nel programma, e ha prodotto stime del dimorfismo della massa corporea e barre di errore in quelle stime che sarebbero state semplicemente ignorate utilizzando i test di significatività.

"Abbiamo dimostrato che se si adotta questo cambio di paradigma nelle statistiche, dove si tenta di stimare l'entità di un effetto e poi si mettono le barre di errore intorno a questo, spesso è possibile produrre una stima abbastanza accurata della variazione sessuale anche quando i sessi degli individui sono sconosciuti, "dice Saitta.

Ad esempio, Saitta e i suoi colleghi hanno scoperto che nel dinosauro Maiasaura, gli esemplari adulti variano molto nelle dimensioni, e le analisi mostrano che è più probabile che questi corrispondano alla variazione sessuale rispetto alle differenze osservate in altre specie di dinosauri. Ma mentre i dati attuali suggeriscono che un sesso era circa il 45% più grande dell'altro, non possono dire se i più grandi sono maschi o femmine.

Anche se c'è ancora molto lavoro da fare, Saitta dice di essere entusiasta che le simulazioni statistiche abbiano dato risultati così coerenti nonostante i limiti dei dati fossili.

"La selezione sessuale è un importante motore dell'evoluzione, e limitarci ad approcci statistici inefficaci danneggia la nostra capacità di comprendere la paleobiologia di questi animali, " dice. "Dobbiamo tenere conto della variazione sessuale nei reperti fossili".

"Sono felice di avere un piccolo ruolo in questa sorta di rivoluzione statistica, " aggiunge. "Le statistiche sulla dimensione dell'effetto hanno un impatto importante per la ricerca psicologica e medica, quindi applicarlo ai dinosauri e alla paleontologia è davvero fantastico."