Μερικοί δεινόσαυροι με μακρύ λαιμό μπορεί να ήταν σε θέση να στέκονται πιο ίσιοι από ό,τι θα έλεγε το τεράστιο σώμα τους.
Πριν από περίπου 66 εκατομμύρια χρόνια, δύο σαυρόποδα της Νότιας Αμερικής μπορούσαν να σηκωθούν στα πίσω πόδια τους και να παραμείνουν εκεί για σχετικά μεγάλες χρονικές περιόδους, ειδικά όταν ήταν μικρά. Αυτή η ικανότητα τους βοήθησε να φτάσουν στα ψηλότερα φύλλα των δέντρων, να τα κάνουν πιο εκφοβιστικά για τα αρπακτικά, να προσελκύσουν συντρόφους ή να αναπαραχθούν.
δεινόσαυρος, Uberbatitan και από τη Βραζιλία Nuquensaurus Από την Αργεντινή, ήταν μέτριο σε μέγεθος σε σύγκριση με τα μεγαλύτερα σαυρόποδα. Ωστόσο, ήταν περίπου συγκρίσιμοι με τους σύγχρονους ελέφαντες. ενήλικας Uberbatitans Μπορούν να φτάσουν τα 26 μέτρα μήκος, καθιστώντας τους τον μεγαλύτερο δεινόσαυρο στη Βραζιλία.
Νέα έρευνα δείχνει ότι η ικανότητά τους να στέκονται όρθια μειώνεται με την ηλικία. Τα νεαρά ζώα μπορούσαν να στηρίζονται καλύτερα στα δύο πόδια, ενώ οι ενήλικες πιθανώς να αισθάνονταν πολύ μεγαλύτερη πίεση λόγω του αυξανόμενου βάρους τους.
Τα ευρήματα προέρχονται από μια μελέτη που υποστηρίζεται από το FAPESP και δημοσιεύεται στο περιοδικό Παλαιοντολογία. Η διεθνής ερευνητική ομάδα περιελάμβανε επιστήμονες από τη Βραζιλία, τη Γερμανία και την Αργεντινή.
Εξέταση οστών δεινοσαύρων με εργαλεία μηχανικής
Για να διερευνήσουν πώς τα σαυρόποδα χειρίζονται τις δυνάμεις που εμπλέκονται στην ορθοστασία, οι ερευνητές στράφηκαν σε μια υπολογιστική μέθοδο που χρησιμοποιείται συνήθως στη μηχανική.
Ο στόχος τους ήταν να υπολογίσουν πόση πίεση ασκούνταν η βαρύτητα και το σωματικό βάρος στο μηριαίο οστό ή στο μηριαίο οστό, όταν κάθε δεινόσαυρος μετατόπισε το βάρος του στα πίσω πόδια του.
“Τα μικρότερα σαυρόποδα σαν αυτό είχαν δομές οστών και μυών που τους επέτρεπαν να στέκονται στα δύο πίσω πόδια τους πιο εύκολα και για μεγαλύτερες χρονικές περιόδους. Τα μεγαλύτερα ήταν πιθανότατα σε θέση να σταθούν επίσης, αλλά για μικρότερες χρονικές περιόδους και με λιγότερη άνεση, επειδή αυτή η θέση ασκεί μεγάλη πίεση στο μηριαίο οστό”, δήλωσε ο Julian Silva Jr. Ilha Soltera, στη Βραζιλία.
Ο Silva Jr. είναι ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης. Πραγματοποίησε την έρευνα κατά τη διάρκεια πρακτικής άσκησης στο Πανεπιστήμιο του Tübingen της Γερμανίας με υποτροφία της FAPESP.
Η ομάδα δημιούργησε ψηφιακές ανακατασκευές των μηριαίων οστών επτά ειδών σαυροπόδων. Οι επιλεγμένοι δεινόσαυροι αντιπροσώπευαν διαφορετικούς εξελικτικούς κλάδους, μεγέθη σώματος και ανατομικά χαρακτηριστικά. Τα μοντέλα τους κατασκευάστηκαν από απολιθώματα που διατηρούνται στα μουσεία φυσικής ιστορίας του κόσμου.
Προσομοίωση της δύναμης της ορθοστασίας
Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν την ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων (FEA), μια μέθοδο που σπάει μια δομή σε πολλά μικρά μέρη και υπολογίζει πώς κάθε μέρος ανταποκρίνεται στην πίεση, το βάρος, τη θερμότητα ή άλλες δυνάμεις. Οι μηχανικοί χρησιμοποιούν συχνά την ίδια μέθοδο για να ελέγξουν εάν γέφυρες, κτίρια και μηχανές μπορούν να αντέξουν την πίεση.
“Χρησιμοποιώντας αυτήν την τεχνική, πραγματοποιήσαμε δύο προσομοιώσεις. Η μία αφορούσε ένα εξωτερικό σενάριο, προσομοίωση της δύναμης που έρχεται από το εξωτερικό προς το εσωτερικό. Σε αυτήν την περίπτωση, η βαρύτητα και το βάρος του ίδιου του ζώου στο μηριαίο οστό ενώ ο δεινόσαυρος στεκόταν στα πίσω πόδια του. Στην άλλη, αναλύσαμε το υποκείμενο σενάριο, “εξωτερικές δυνάμεις στους μύες Silsura. εξηγεί
Συνδυάζοντας τις δύο προσομοιώσεις, οι ερευνητές υπολόγισαν το συνολικό στρες που βιώνει το μηριαίο οστό κάθε είδους.
Τα χαμηλότερα επίπεδα στρες εμφανίστηκαν σε δύο σαυρόποδα της Νότιας Αμερικής. Ο ένας ήταν ανήλικος Uberabatitan Ribeiroi (Πήρε το όνομά του από τον δήμο Uberaba στη Βραζιλία, όπου βρέθηκε, και κατά σύμπτωση, η πατρίδα του Silva Jr.). Το άλλο ήταν Neuquensaurus Australia (βρέθηκε κοντά στον ποταμό Neuquen στην Αργεντινή).
Και οι δύο έζησαν κατά την Ύστερη Κρητιδική περίοδο, περίπου 66 εκατομμύρια χρόνια πριν.
Τα δυνατά οστά έδωσαν ένα πλεονέκτημα στα μικρά σαυρόποδα
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι δύο είδη έχουν ιδιαίτερα δυνατά μηριαία οστά. Τα παχιά, δυνατά οστά τους είναι σε θέση να διαλύσουν τις δυνάμεις που δημιουργούνται όταν τα ζώα στέκονται όρθια.
“Είχαν πιο δυνατά μηριαία οστά και μπορούσαν να μεταδώσουν καλύτερα το άγχος. Οι μεγαλύτεροι είχαν πολύ μεγάλους μύες και ακόμη και γιγάντια μηριαία, αλλά όχι αρκετά για να υποστηρίξουν το βάρος τους. Αυτό δεν σημαίνει ότι δεν άντεχαν, αλλά μάλλον επέλεξαν την καλύτερη στιγμή για να το κάνουν, γιατί πρέπει να ήταν μια άβολη στάση”, είπε ο παλαιοντολόγος.
Τα μεγαλύτερα σαυρόποδα μπορεί ακόμα να μπορούν να σηκωθούν στα πίσω πόδια τους. Ωστόσο, οι προσομοιώσεις δείχνουν ότι δεν μπορούσαν να κρατήσουν τη πόζα τόσο άνετα ή τόσο πολύ.
ενήλικας Uberbatitan Μάλλον το ίδιο πρόβλημα έχουν αντιμετωπίσει και τα άτομα. Ενώ τα νεαρά ζώα που δοκιμάστηκαν στη μελέτη ήταν ικανά να στέκονται όρθια, τα ενήλικα ζώα είχαν πολύ μεγαλύτερο βάρος. Αυτή η επιπλέον μάζα πιθανότατα τους τοποθέτησε στα ίδια επίπεδα στρες που βιώνουν άλλα γιγάντια σαυρόποδα.
Γιατί τα σαυρόποδα μπορούσαν να σταθούν στα δύο πόδια;
Η όρθια στάση είχε πολλά σημαντικά οφέλη.
Τα σαουρόποδα ήταν φυτοφάγα, έτσι η άνοδος στα πίσω πόδια τους επέτρεψε να φτάσουν σε ύψη φυτών που δεν ήταν διαθέσιμα σε μικρότερα ζώα. Η στάση του σώματος μπορεί να διαδραματίσει ρόλο στην αναπαραγωγή επιτρέποντας στα αρσενικά να ανεβαίνουν θηλυκά ή εκτελώντας οπτικές επιδείξεις για να προσελκύσουν πιθανούς συντρόφους.
Η στάση μπορεί επίσης να χρησιμεύσει ως αμυντική στρατηγική. Ανυψώνοντας το μπροστινό μέρος του σώματος στον αέρα, ένα σαυρόποδα θα είχε μεγαλώσει και θα φαινόταν πιο απειλητικό για τα αρπακτικά που πλησίαζαν.
Υποστηριζόμενο και από τα δύο πίσω πόδια και την ουρά, το ζώο θα είχε σχηματίσει μια τρίποδη στάση, που σημαίνει ότι τρία σημεία επαφής βοήθησαν στη σταθεροποίηση του σώματός του.
Σημαντικοί περιορισμοί της μελέτης
Οι ερευνητές σημειώνουν ότι τα μοντέλα τους δεν περιελάμβαναν κάθε δομή που θα επηρέαζε τη θέση του δεινοσαύρου.
Για παράδειγμα, οι προσομοιώσεις δεν λαμβάνουν υπόψη τον χόνδρο, τον εύκαμπτο ιστό που προστατεύει τις αρθρώσεις και μπορεί να βοηθήσει στην απορρόφηση και τη διανομή του στρες. Επίσης, δεν μοντελοποίησαν τη στήριξη που παρείχε η ουρά όταν ο δεινόσαυρος βρισκόταν σε θέση τρίποδα.
Επειδή ο χόνδρος δεν αναλύθηκε σε κανένα από τα επτά δείγματα, οι ερευνητές υπέθεσαν ότι έπαιζε τον ίδιο ρόλο σε όλα τα είδη. Αυτό σημαίνει ότι η μέθοδος είναι πιο χρήσιμη για τη σύγκριση δεινοσαύρων μεταξύ τους αντί για ακριβείς μετρήσεις για κάθε ζώο μεμονωμένο.
“Το εργαλείο που χρησιμοποιούμε είναι πολύ αποτελεσματικό για σύγκριση, ακόμα κι αν η απάντηση δεν είναι σωστή για το καθένα. Συγκρίνοντας εκπροσώπους διαφορετικών γενεαλογιών, μπορούμε να έχουμε μια αρκετά ακριβή εικόνα της συμπεριφοράς αυτών των ζώων πριν από εκατομμύρια χρόνια”, είπε ο ερευνητής.
