Nowe symulacje obliczyły prędkość chodzenia T. rex na podstawie ruchu jego kołyszącego się ogona

Czy mógłbyś biec szybciej niż tyranozaur? Według nowych badań wyprzedziłbyś go spacerując

W filmie „Jurassic Park” (Warner Bros, 1993) garstka przerażonych ludzi próbuje uciec przed potwornym T. rex, ale nauka “rzuciła cień” na filmową bestię i wykazała, że ​​król tyranozaurów nie byłby wystarczająco szybko, aby gonić jeepa. Teraz naukowcy “jeszcze bardziej spowolnili” tego dużego dinozaura.

Nowe symulacje oparte na ruchu ogona pokazały, że T. rex nie chodził szybko. W rzeczywistości jego prędkość chodzenia wynosiła nieco poniżej 5 kilometrów na godzinę, około połowy prędkości wcześniejszych szacunków. Patrząc z perspektywy, według British Heart Foundation jest to mniej więcej średnia prędkość chodzenia człowieka.

Tyrannosaurus rex, największy ze wszystkich mięsożernych dinozaurów, żył na terenach dzisiejszych zachodnich Stanów Zjednoczonych od około 66 do 68 milionów lat temu pod koniec okresu kredowego.

Dorosły T. rex miałby około 12 metrów długości, 3,6 metrów wysokości i ważył średnio około od 5 000 do 7 000 kilogramów, według American Museum of Natural History w Nowy Jork. Najcięższy znany T. rex, potężny okaz znaleziony w Saskatchewan w Kanadzie i nazywany „Scotty”, ważył aż 8870 kg.

Ale jak szybko mogło się poruszać tak duże zwierzę? Wcześniej badacze odpowiadali na to pytanie, patrząc na masę i wysokość bioder T. rex , czasami uwzględniając długość kroku. Szacunki te określały prędkość chodzenia T. rex w przybliżeniu między 7,2 kilometra na godzinę a 10,8 kilometra na godzinę, mniej więcej tak szybko, jak przeciętny biegacz.

W nowym badaniu, zamiast skupiać się na nogach T. rex, naukowcy zamiast tego zbadali rolę odgrywaną przez pionowy ruch ogona tyranozaura, powiedział Pasha van Bijlert, kandydat na magistra studiujący paleo-biomechanikę na Wolnym Uniwersytecie w Amsterdamie, oraz główny autor nowych badań nad szybkością chodzenia T. rexów.

„Ogony dinozaurów były niezbędne elementem ich przemieszczania się” – powiedział van Bijlert. „Nie tylko służy jako przeciwwaga, ogon wytwarza również dużą siłę potrzebną do poruszania ciała do przodu. Odbywa się to za pośrednictwem dwóch dużych mięśni ogona – mięśni ogonowo-udowych – które przy każdym kroku odciągają nogi do tyłu”.

Naukowcy obliczyli prędkość chodu T. rex, modelując ruch jego elastycznego ogona. (Zdjęcie: Rick Stikkelorum, Arthur Ulmann, Pasha van Bijlert)

Pasywne i aktywne

U dwunożnego T. rex ogon był biernie zawieszony w powietrzu, ale był również aktywnie zaangażowany i naturalnie kołysał się w górę i w dół podczas chodzenia. „Ta kombinacja – pasywnego zawieszenia, gdy jest aktywna w ruchu – jest unikalna dla dinozaurów; obecnie nie ma żywych zwierząt posiadających tę cechę” – wyjaśnił van Bijlert. „Z tego powodu byliśmy bardzo zaintrygowani jego rolą w sposobie chodzenia T. rex.”

Gdy ogon T. rex się kołysze, przechowuje i uwalnia energię poprzez rozciągliwe więzadła. Kiedy rytm kołyszącego się ogona osiąga rezonans – „największa reakcja na ruch przy najmniejszym wysiłku” – rytm ten nazywany jest „naturalną częstotliwością ogona” – powiedział van Bijlert. Naturalna częstotliwość ogona T. rex wskazywałaby wówczas na częstotliwość kroków zwierzęcia podczas niespiesznego chodzenia, napisali naukowcy w nowym badaniu, opublikowanym 21 kwietnia w czasopiśmie Royal Society Open Science.

Jako model naukowcy wybrali dorosłego T. rexa znanego jako „Trix” znajdującego się w kolekcji Centrum Bioróżnorodności Naturalis w Leiden w Holandii. Autorzy badania zeskanowali i zmodelowali kości ogonowe Trix, odnosząc się do śladów na dobrze zachowanych kręgach, które wskazywały, gdzie przyczepione były więzadła. Na podstawie cyfrowej rekonstrukcji kości i więzadeł stworzyli biomechaniczny model ogona.

„Model ogona podaje prawdopodobną częstotliwość / rytm kroków T. rex, ale musisz także wiedzieć, jaką odległość pokonuje z każdym krokiem” – powiedział van Bijlert. Aby to odkryć, naukowcy ustalili, że długość kroku Trix wynosiła 1,9 metra, a następnie obliczyli prędkość chodu, mnożąc częstotliwość kroku przez długość kroku.

„Nasz model bazowy miał prędkość chodzenia wynoszącą 4,6 kilometrów na godzinę]”, znacznie wolniej niż wcześniejsze szacunki prędkości chodzenia, powiedział van Bijlert. „W zależności od niektórych założeń dotyczących więzadeł i sposobu, w jaki poruszają się kręgi, uzyskuje się nieco wolniejsze lub większe prędkości (od 2,88 kilometrów na godzinę do 5,9 kilometrów na godzinne), ale ogólnie rzecz biorąc, wszystkie wyniki są mniejsze niż wcześniej zakładano – powiedział.

Model biomechaniczny ogona T. rex. (Zdjęcie: Pasha A. van Bijlert, AJ ‘Knoek’ van Soest, Anne S. Schulp)

Pokrycie nowej ziemi

Jednak nadal istnieje pewna niepewność co do tego zakresu, ponieważ koncentruje się on na ruchach ogona w górę i w dół, „a mięśnie – jak również ruchy na boki – nie są brane pod uwagę” – powiedział John Hutchinson, profesor ewolucji biomechanics w The Royal Veterinary College w Hertfordshire w Wielkiej Brytanii.

„Nikt przy zdrowych zmysłach nie pomyślał, że dinozaury mają idealnie sztywne ogony (góra / dół lub bok / bok), była to zaniedbana kwestia dotycząca chodzenia T.rexa” – powiedział Hutchinson, który nie był zaangażowany w nowe badania. „Tak więc to badanie obejmuje w sprytny sposób nowy obszar dzięki oryginalnemu modelowi”.

Nowe oszacowanie odzwierciedla również „duży nacisk na elastyczne ogon”, napisali autorzy badania, a elastyczność ogonów tyranozaurów może być niższa niż sugeruje model, dodał Hutchinson. Niemniej jednak ten elastyczny model ogona „przydałby się do integracji i porównania z innymi podejściami w przyszłości” – powiedział.

Autorzy badania chcą włączyć elastyczny ogon do modeli biegnącego T. rex , powiedział van Bijlert. Według Hutchinsona, uważa się, że maksymalna prędkość chodzenia T. rex mieści się w zakresie od 16 do 40 kilometrów na godzinę. Badacze biomechaniki od dawna sugerowali, że maksymalna prędkość biegania T. rex byłaby ograniczona wytrzymałością jego kości, ponieważ zwierzę było ciężkie. Jednak elastyczny ogon może to zmienić, działając jako amortyzator wstrząsów podczas biegu, „umożliwiając mu szybszy bieg bez łamania kości” – powiedział van Bijlert.

„Chcielibyśmy również zastosować naszą metodę do większej liczby gatunków, ponieważ może to ujawnić interesujące ewolucyjne adaptacje ogona biorące udział w przemieszczaniu” – dodał.

Źródło: Mindy Weisberger

Walks and treks FAQs

The Problem of Size

Natural Frequency Method: estimating the preferred walking speed of Tyrannosaurus rex based on tail natural frequency

Zdjęcie: Pasha van Bijlert

Subscribe
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments
0
Would love your thoughts, please comment.x
()
x