Dlaczego ugryzienie Tyrannosaurus rex nie było groźne aż do dorosłości

Dlaczego ugryzienie Tyrannosaurus rex nie było groźne aż do dorosłości


Dorosłe tyranozaury – w tym gatunek T rex – stosowały technikę gryzienia typu „puncture-pull”, w której gryzły i połykały kawałki mięsa i kości. Okazuje się jednak, że młode tyranozaury nie miały głębokich szczęk niezbędnych do podjęcia takiego ukąszenia. Ich szczęki nie były przystosowane do radzenia sobie ze znacznymi naprężeniami wynikającymi z gryzienia w ten sposób.

W nowym badaniu, mój kolega Eric Snively z Oklahoma State University i ja zbadaliśmy, w jaki sposób strategie żywienia tyranozaurów mogły się zmieniać wraz z wiekiem. W ten sposób odkryliśmy kilka interesujących aspektów T rexS biologia.

Wykorzystaliśmy modele 3D różnych szczęk tyranozaurów na różnych etapach wzrostu. Mieliśmy szczęście, że wykonaliśmy skan 3D Raptorex – mały młodzieńczy tyranozaur z Mongolii – którego używaliśmy jako zastępstwo dla bardzo młodego człowieka T rexw wieku około trzech do sześciu lat w chwili śmierci.

Wykorzystaliśmy również modele 3D dorastającego T rexa o pseudonimie „Jane”, znajdującego się w Burpee Museum w Rockford w stanie Illinois, a także dorosłego T rex nazywany „Sue”, mieszczący się w Field Museum w Chicago, Illinois.

Okazy te odznaczają się kompletnością, co czyni je idealnymi do tego rodzaju badań. Nie musieliśmy zgadywać, aby uzupełnić brakujące materiały w naszych modelach 3D.

Zastosowaliśmy wirtualne mięśnie do naszych szczęk tyranozaura i użyliśmy narzędzi inżynieryjnych do symulacji ukąszeń tyranozaura. Następnie zbadaliśmy naprężenia, które wystąpiłyby w ich szczękach podczas tych hipotetycznych scenariuszy karmienia.

Typ analizy, którego użyliśmy – zwany analizą elementów skończonych – jest zwykle stosowany do oceny bezpieczeństwa konstrukcji stałych widzianych w życiu codziennym, takich jak mosty i samoloty. W ostatnich latach badanie szkieletów zwierząt staje się coraz bardziej popularne w zoologii i paleontologii.

Nasze badanie wykazało, że szczęki małych tyranozaurów doświadczały ogólnie mniejszego stresu, ponieważ siły mięśni były stosunkowo mniejsze niż u większych dorosłych. Ale smukłe młodzieńcze szczęki doświadczały większych naprężeń, gdy były dopasowane do długości szczęk dorosłych.

Oznacza to, że szeroka, głęboko osadzona żuchwa występująca u dorosłych T rex była integralną częścią jego silnego zgryzu. Smukłe szczęki młodych osobników mogły zostać uszkodzone, jeśli zachowywały ten sam kształt, w jakim dojrzewały.

Odkryliśmy również, że mięsień z tyłu szczęki – pterygoid – zwiększał naprężenia ściskające na kości w tylnej części szczęki, jednocześnie zmniejszając naprężenia zginające w pobliżu przedniej części szczęki.

<amp-img class = "inline-gallery-btn i-amphtml-layout-responsive i-amphtml-layout-size-define" on = "tap: inline-image-gallery, inline-image-carousel.goToSlide (index = 1) "tabindex =" 0 "role =" przycisk "data-gallery-length =" 2 "src =" https://static.independent.co.uk/2021/03/16/09/file-20210308-23 -y9e00.jpeg? width = 982 & height = 726 & auto = webp & quality = 75 "alt ="

Diagram pokazujący, jak zmienia się stres wywierany na żuchwę na różnych etapach życia

"wysokość =" 872 "szerokość =" 1200 "srcset =" https://static.independent.co.uk/2021/03/16/09/file-20210308-23-y9e00.jpeg?width=320&auto=webp&quality= 75 320 w, https://static.independent.co.uk/2021/03/16/09/file-20210308-23-y9e00.jpeg?width=640&auto=webp&quality=75 640w "layout =" responsive "i-amphtml -layout = "responsive">

Diagram pokazujący, jak zmienia się stres wywierany na żuchwę na różnych etapach życia

(Andre Rowe)

Te zmniejszone naprężenia w przedniej części szczęki są zgodne z bardzo wytrzymałymi zębami z przodu, gdzie tyranozaury mogły przykładać swoje największe siły uderzeniowe ugryzienia.

Na podstawie naszych ustaleń i wcześniejszych badań dotyczących zwinności tyranozaura i jego metod łowieckich, uważamy, że młode T rex mogły odgrywać odrębną rolę w swoim ekosystemie w porównaniu z dorosłymi. Nieletni prawdopodobnie ścigali mniejszą zdobycz z cięciem, podczas gdy dorośli żywili się dużymi roślinożernymi dinozaurami, takimi jak Triceratops, jak to jest powszechnie przedstawiane w kulturze popularnej.

Nasza rozległa wiedza na temat T rex istnieje, ponieważ odkryto stosunkowo dużą liczbę prawie kompletnych okazów. Niedawne szacunki siły zgryzu dla dorosłego T rex umieściły to aż do 60 000 niutonów – dla porównania krokodyle morskie ugryźć przy 16 000 niutonów.

W przyszłości chciałbym zobaczyć więcej skamieniałości, zwłaszcza całych czaszek i szczęk, które zostaną zeskanowane. Narzędzia takie jak skanowanie i edycja 3D doskonale nadają się do badania zarówno żywych, jak i wymarłych zwierząt.

Podczas gdy nasze badanie koncentrowało się na dinozaurach, metody te można zastosować do dowolnej grupy zwierząt z kompletnym materiałem czaszki. Byłoby wspaniale zobaczyć takie badania przeprowadzone na innych wymarłych kręgowcach, takich jak gady morskie, które kwitły w czasach dinozaurów.

Andre Rowe jest doktorantem z geologii na Uniwersytecie w Bristolu. Ten artykuł pojawił się po raz pierwszy Rozmowa



Source link