Zigzagonske hrbtenice so dinozavre spremenile v velikane

Sauropodi, kot je ta Diplodocus, so morda imeli posebej združene vretence, ki podpirajo njihovo velikost.

Herschel Hoffmeyer / shutterstock

Zigzagonske hrbtenice so dinozavre spremenile v velikane

Avtor Lucas JoelFeb. 27. 2017, 13:45

Sauropodi so bili kolosalna bitja, ki so dosegla dolžino do 50 metrov in tehtala kar 77 metrskih ton - kar je 14-krat večja od teže sodobnih afriških slonov. A vratovi nekaterih teh dinozavrov so sestavljali večino celotnih telesnih dolžin - do 15 metrov v primernem imenu Supersaurus . Zdaj so znanstveniki predlagali nov razlog, zakaj bi se tem dinosam lahko zraslo tako množično: posebne "zobate" kosti na hrbtu, ki se lepo prilegajo kot koščki sestavljanke. Novo delo pomaga raziskovalcem razumeti rast teh behemotov, tako da razkrijejo, kako bi lahko njihove hrbtenice zdržale ogromne obremenitve, ki jih je povzročila njihova velika telesna teža.

Znanstveniki - in radovedni šolarji - so se že dolgo spraševali, zakaj so savropodi tako veliki in kako so prišli do tega. Večje kot je telo, težje ga je podpirati, še posebej, ko večji del njegove teže lebdi v zraku. Skozi leta so znanstveniki opazili številne prilagoditve, ki so pomagale telesom sauropoda, da brez poškodb prenesejo svojo ogromno težo. Na primer, dinozavri so imeli nosilne stebre, noge, majhne glave in kosti, prežete z zračnimi vrečami. Za nadaljno raziskovanje, kako so savropodi nosili svojo težo, je vertebrate paleontolog John Fronimos - doktor znanosti. diplomirala na Univerzi v Michiganu v Ann Arboru - začela je preučevati fosilne ostanke Spinophorosaurus nigerensis, sauropoda z vretencami, visokimi do pol metra. Ko je Fronimos med obiskom muzeja v Španiji pregledoval ogromne fosile, je naletel na nekaj nenavadnega: globoke, cikcakaste črte v vretencih, kjer zgornja polovica hrbtenice stika z spodnjo polovico.

Pri sesalcih in dinozavrih je vsako vretenco sestavljeno iz dveh kosti, ki se počasi zlivata: glavno, pogosto cilindrično telo vretenca, imenovano centrum, in lok kosti, v katerem je hrbtenjača, imenovan nevronski lok. Dve kosti se ovijeta okrog hrbtenjače kot ključavnica in se dotakneta, ko se združita. Preden se to zgodi, pride do rasti kosti med obema kostima, kjer mehki hrustanec ustvari nove celice. Točno, kdaj se zlitje zgodi, je odvisno od živali. Človeški vretenci se spojijo v trdne enote do 6. ali 7. leta starosti. Toda pri velikanskih sauropodih se zlivanje ni končalo, dokler niso v svojih 20-ih letih, ko so skoraj v celoti zrasli.

Pogled z leve strani sklepa, kjer se živčni lok in centrum dotikata v vretencu debla sauropoda Spinophorosaurus nigerensis.

John Fronimos

To je predstavljalo precej velik problem, pravi Fronimos. To je zato, ker so bile lise, ki so omogočile rast kosti, tudi šibke, podvržene tako nenadnim poškodbam kot dolgoročnemu stresu, ki je bil posledica podpore tako zajetne obremenitve. Vnesite cik-cak črte: Namesto dveh ravnih površin, kjer sta se kosti združili, kot pri ljudeh, so imeli ti sauropodi brazde površine, ki se prilegajo skoraj kot koščke sestavljanke. Mathew Wedel, paleontolog vretenčarjev z Zahodne univerze zdravstvenih ved v Pomoni v Kaliforniji, primerja kosti s teniškimi čevlji. "V bistvu so šli od gladkih podplatov do plašč."

Fronimos poleg tega, da omogoča boljši oprijem obeh kostnih delov, tako da ena polovica ni odtegnjena z druge, tekalne plasti "povečajo površino stika med kostmi". "To pomeni, da se enaka količina sile porazdeli na večje območje in zmanjša napetost na kateri koli točki." To je pomagalo, da sauropod nožicam dobi moč, ki jo potrebujejo, da zdržijo titanove uteži njihovih lastnikov, Fronimos in njegov soavtor, Jeffrey Wilson, paleontolog vretenčarjev z univerze v Michiganu, je ta mesec poročal v Ameghiniani.

Nekateri šivi S. nigerensis so še bolj zapleteni ali cikcak od drugih. To, pojasnjuje Fronimos, kaže, da so se morale različne hrbtenice soočiti z razmeroma večjim ali manjšim stresom. Na primer, najbolj zapleteni šivi so v kosti za rameni, medtem ko so šivi bližje glavi manj zapleteni. Ko se premikate po vratu, mora vsaka posamezna kost podpirati večjo težo, ker je pred njimi vedno več vratu, ki ga mora podpirati, pravi. Torej, pri tej kosti bo večji stres, dokler ne pridete do ramen, ki nosijo celotno težo vratu. Za Wedel, ki ni bil vpet v delo, ta vzorec zapletenosti naredi dober mehanski smisel.

Ljubim ta papir, ker ima razlagalno moč, pravi Wedel. Razkriva tudi, kako proces, ki ni med človekovo rastjo, postane težava, ko tehtate 30 ton, pravi.

Naslednji korak je, pravi Fronimos, pogled na hrbtenice drugih dinozavrov, da bi videli, ali imajo tudi oni zobovje. Sauropodi bi lahko bili največja vrsta dinozavrov, toda tudi manjše vrste, kot je Tyrannosaurus rex, bi lahko tehtale do približno 9 ton. Če se ukvarjajo s športom podobne tekalne plasti, pravi Fronimos, bo tako kot pri sauropodih pomagal paleontologom narediti bolj natančne interpretacije o tem, kako so te živali živele in kakšnim stresom so bila podvržena njihova telesa.