Δεινόσαυροι που μπορούσαν να σταθούν σαν γίγαντες
Δύο Neuquensaurus στέκονται στα πίσω πόδια τους για να φτάσουν στην κορυφή ενός δέντρου. Υπολογιστικές αναλύσεις δείχνουν ότι το είδος θα μπορούσε εύκολα να είχε παραμείνει σε αυτή τη θέση πριν από 66 εκατομμύρια χρόνια. Από: Guilherme Gehr.
Μερικοί δεινόσαυροι μπορούσαν να σταθούν στα πόδια σαν γίγαντες-αλλά μόνο όταν ήταν αρκετά νέοι για να το καταφέρουν.
Ορισμένα μικρότερα σαυρόποδα μπορούσαν να σταθούν στα πίσω πόδια τους με εκπληκτική ευκολία, παρέχοντάς τους πρόσβαση σε τροφή υψηλότερης ποιότητας και αμυντικό πλεονέκτημα. Οι προσομοιώσεις σε υπολογιστές δείχνουν ότι τα οστά τους διαχειρίζονταν την πίεση καλύτερα από εκείνα των μεγαλύτερων συγγενών τους. Ωστόσο, καθώς μεγάλωναν, το τεράστιο βάρος έκανε αυτή τη στάση πολύ πιο δύσκολη στη διατήρηση. Αυτό που ξεκίνησε ως ένα χρήσιμο κόλπο στη νεότητα, έγινε μια πιο περιορισμένη, στρατηγική κίνηση στην ενήλικη ζωή.
Πριν από περίπου 66 εκατομμύρια χρόνια, δύο είδη δεινοσαύρων με μακρύ λαιμό και τετράποδα ξεχώριζαν από τα άλλα σαυρόποδα. Είχαν την ικανότητα να σηκώνονται στα πίσω πόδια τους και να παραμένουν όρθιοι για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Αυτή η στάση πιθανότατα τους βοηθούσε να φτάνουν στα φύλλα ψηλά στα δέντρα και μπορεί να τους έκανε να φαίνονται μεγαλύτεροι και πιο τρομακτικοί στα αρπακτικά.
Ο Βραζιλιάνος Ουμπεραπατιτάν και ο Αργεντινός Νεουκενσάυρος είχαν περίπου το μέγεθος των σύγχρονων ελεφάντων. Παρόλο που θεωρούνταν μικροί σε σύγκριση με άλλα σαυρόποδα, οι ενήλικοι Ουμπεραπατιτάν μπορεί να έφταναν σε μήκος έως και 26 μέτρα, γεγονός που τους καθιστά τους μεγαλύτερους δεινόσαυρους που είναι γνωστοί από τη Βραζιλία. Ωστόσο, η ικανότητά τους να παραμένουν όρθιοι για μεγάλα χρονικά διαστήματα φαίνεται να περιοριζόταν σε νεότερα άτομα. Αυτό το εύρημα προέρχεται από μια μελέτη που υποστηρίχθηκε από το FAPESP και δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Palaeontology , με επικεφαλής ερευνητές από τη Βραζιλία, τη Γερμανία και την Αργεντινή.
Πώς οι επιστήμονες μέτρησαν την οστική καταπόνηση
Για να κατανοήσουν πώς αυτοί οι δεινόσαυροι διαχειρίζονταν αυτή τη συμπεριφορά, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια υπολογιστική προσέγγιση που εφαρμόζεται συνήθως στη μηχανική. Στόχος τους ήταν να εκτιμήσουν πόση πίεση ασκούσε η βαρύτητα και το σωματικό βάρος στο μηριαίο οστό όταν τα ζώα στέκονταν στα δύο πόδια.
«Τα μικρότερα σαυρόποδα όπως αυτά είχαν μια οστική και μυϊκή δομή που τους επέτρεπε να στέκονται πιο εύκολα και για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα στα δύο πίσω πόδια τους. Τα μεγαλύτερα πιθανότατα ήταν επίσης σε θέση να στέκονται, αλλά για μικρότερο χρονικό διάστημα και με λιγότερη άνεση, καθώς η θέση προκαλούσε μεγάλη πίεση στο μηριαίο οστό», συνοψίζει ο Julian Silva Júnior, μεταδιδακτορικός ερευνητής στη Σχολή Μηχανικών του Κρατικού Πανεπιστημίου του Σάο Πάολο (FEIS-UNESP) στην Ilha Solteira της Βραζιλίας. Η Silva Júnior είναι η πρώτη συγγραφέας της μελέτης, η οποία διεξήχθη κατά τη διάρκεια πρακτικής άσκησης στο Πανεπιστήμιο του Tübingen στη Γερμανία με υποτροφία από το FAPESP.
Η ομάδα δημιούργησε ψηφιακές ανακατασκευές μηριαίων οστών από επτά διαφορετικά σαυρόποδα. Αυτά τα είδη αντιπροσώπευαν μια σειρά εξελικτικών κλάδων, μεγεθών σώματος και σκελετικών χαρακτηριστικών. Τα μοντέλα κατασκευάστηκαν χρησιμοποιώντας απολιθωμένα δείγματα από συλλογές μουσείων σε όλο τον κόσμο.
Τα σαυρόποδα της Νότιας Αμερικής δείχνουν χαμηλότερο στρες
Οι ερευνητές πραγματοποίησαν προσομοιώσεις χρησιμοποιώντας ανάλυση πεπερασμένων στοιχείων (FEA), μια μέθοδο που προβλέπει πώς τα υλικά αντιδρούν σε δυνάμεις και άλλες φυσικές συνθήκες. Αυτή η τεχνική χρησιμοποιείται συχνά σε έργα μηχανικής όπως ο σχεδιασμός γεφυρών.
«Χρησιμοποιώντας αυτήν την τεχνική, πραγματοποιήσαμε δύο προσομοιώσεις. Η μία ασχολήθηκε με το εξωτερικό σενάριο, προσομοιώνοντας τη δύναμη που προέρχεται από έξω προς τα μέσα. Σε αυτήν την περίπτωση, τη βαρύτητα και το βάρος του ζώου στο μηριαίο οστό όταν ο δεινόσαυρος στεκόταν στα πίσω πόδια του. Στην άλλη, αναλύσαμε το εγγενές σενάριο, τη δύναμη που ασκούσαν οι μύες στο μηριαίο οστό», εξηγεί η Silva Júnior.
Συνδυάζοντας και τα δύο σενάρια, οι ερευνητές εκτίμησαν το συνολικό στρες που βίωσε κάθε δεινόσαυρος. Τα δύο είδη της Νότιας Αμερικής, ένα νεαρό Uberabatitan ribeiroi (που πήρε το όνομά του από τον βραζιλιάνικο δήμο Uberaba, όπου βρέθηκε, και συμπτωματικά, την πατρίδα του Silva Júnior) και το Neuquensaurus australis (που βρέθηκε κοντά στον ποταμό Neuquén στην Αργεντινή), εμφάνισαν τα χαμηλότερα επίπεδα στρες στα μηριαία οστά τους. Και τα δύο έζησαν κατά την Ύστερη Κρητιδική περίοδο, περίπου 66 εκατομμύρια χρόνια πριν.
«Είχαν πιο στιβαρά μηριαία οστά και μπορούσαν να διαλύσουν την πίεση καλύτερα. Τα μεγαλύτερα είχαν πολύ μεγάλους μύες, ακόμη και γιγάντια μηριαία οστά, αλλά όχι αρκετούς για να υποστηρίξουν το βάρος τους. Αυτό δεν σημαίνει ότι δεν μπορούσαν να σταθούν όρθια, αλλά πιθανότατα επέλεξαν την καλύτερη στιγμή για να το κάνουν, επειδή πρέπει να ήταν μια άβολη θέση», λέει ο παλαιοντολόγος. Σημειώνει ότι τα ενήλικα άτομα Ουμπεραμπατιτάν, σε αντίθεση με το νεότερο δείγμα που αναλύθηκε, πιθανότατα αντιμετώπισαν τις ίδιες προκλήσεις με άλλα μεγάλα σαυρόποδα όταν προσπαθούσαν να σταθούν όρθια.
Γιατί η όρθια στάση είχε σημασία
Το να στέκονται στα δύο πόδια πιθανότατα προσέφερε πολλά πλεονεκτήματα. Ως φυτοφάγα, τα σαυρόποδα μπορούσαν να φτάσουν σε υψηλότερη βλάστηση που διαφορετικά θα ήταν εκτός εμβέλειας. Αυτή η στάση μπορεί επίσης να έπαιξε ρόλο στο ζευγάρωμα, βοηθώντας τα αρσενικά να ανέβουν στα θηλυκά ή να εκτελέσουν οπτικές επιδείξεις. Επιπλέον, η ανύψωση θα μπορούσε να τα έκανε να φαίνονται μεγαλύτερα, ενδεχομένως αποτρέποντας τα αρπακτικά.
Περιορισμοί και πληροφορίες μελέτης
Οι ερευνητές επισημαίνουν ότι οι προσομοιώσεις τους δεν περιελάμβαναν τον χόνδρο, ο οποίος μπορεί να βοήθησε στην απορρόφηση της πίεσης στις αρθρώσεις. Επίσης, δεν έλαβαν υπόψη τον ρόλο της ουράς, η οποία θα μπορούσε να παρείχε πρόσθετη στήριξη όταν τα ζώα ισορροπούσαν σε στάση που έμοιαζε με τρίποδο.
Επειδή ο χόνδρος δεν μελετήθηκε άμεσα σε κανένα από τα δείγματα, η ομάδα υπέθεσε ότι λειτουργούσε παρόμοια σε όλα. «Το εργαλείο που χρησιμοποιούμε είναι πολύ αποτελεσματικό για συγκρίσεις, ακόμη και αν η απάντηση δεν είναι ακριβής για το καθένα. Συγκρίνοντας εκπροσώπους από διαφορετικές γενεαλογικές γραμμές, μπορούμε να έχουμε μια αρκετά ακριβή εικόνα για το πώς συμπεριφέρονταν αυτά τα ζώα πριν από εκατομμύρια χρόνια», λέει ο ερευνητής.
Γεωδίφης με πληροφορίες από τη σελίδα sciencedaily
περισσότερα,
Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo
Julian C. G. Silva Junior, Gabriel S. Ferreira, Agustín G. Martinelli, Thiago S. Marinho, Felipe C. Montefeltro. Standing giants: a digital biomechanical model for bipedal postures in sauropod dinosaurs. Palaeontology, 2025; 68 (4) DOI: 10.1111/pala.70019