Růst dinosaurů byl vysvětlen jedinečnou strukturou kostí

Růst dinosaurů byl vysvětlen jedinečnou strukturou kostí
Růst dinosaurů byl vysvětlen jedinečnou strukturou kostí
Anonim

Vědci zkoumali pozůstatky dinosaurů, aby pochopili, jak se jejich kostra vypořádala s obřími břemeny. Ukázalo se, že struktura kostí plazů je odlišná od struktury ptáků a savců: díky jedinečné struktuře trabekulární kosti byla kostra dostatečně silná, aby unesla obrovskou váhu dinosaurů.

Pro dinosaury byly důležité mechanické vlastnosti kostí. Velmi těžká kostra by jim nedovolila přežít v přírodě: například sauropodi by nebyli schopni podepřít dlouhé a mohutné krky. Trabeculární (spongiózní) kostní architektura pomohla zvířatům normálně fungovat - je lehká, ale unese velkou váhu.

Aby skupina porozuměla tomu, jak se plaz plazů vypořádal s obrovskou tělesnou hmotností a těžkou fyzickou námahou, zkoumala skupina paleontologů, mechanických inženýrů a biomedicínských techniků vzorky horní tibiální epifýzy a dolní femorální epifýzy (tvoří kolenní kloub) hadrosaurů a sauropodů pomocí počítače mikrotomografie. Výsledky práce byly publikovány v časopise PLOS One.

Vědci porovnali strukturu tkání se strukturou moderních a vyhynulých savců a ptáků, načež zjistili, že u plazů objemová část trabekulární kosti narůstala s hmotností, jako u savců. Bylo však zjištěno, že počet a velikost trabekul (septa tvořících houbovitou kostní tkáň) v kostech dinosaurů je nepřímo úměrná hmotnosti. To znamená, že čím těžší plaz, tím méně trabekul bylo v kostech a čím užší byly. Současně rostl počet spojení mezi nimi. „Struktura trabekulární - nebo spongiózní - kosti u dinosaurů byla jedinečná,“dodal Tony Fiorillo, paleontolog a spoluautor studie.

Image
Image

Struktura studovaných kostí / © Southern Methodist University

Práce ukázala, že zvýšení vazeb uvnitř spongiózní kosti je účinný mechanismus pro posílení kostry u takto velkých zvířat. Díky tomu je lehčí, ale zachovává si své mechanické vlastnosti. „Bez této adaptace by kostra hadrosaurů a sauropodů byla tak těžká, že by se pro ně těžko pohybovalo,“poznamenali autoři článku.

Vědci dodali, že jejich výzkum má několik omezení. Za prvé, bylo v něm analyzováno několik druhů a za druhé, vzorky si možná nezachovaly některé vlastnosti buněk, které by mohly vážně ovlivnit výsledky. A konečně, odhad hmotnosti zvířat nemusí být zcela spolehlivý, protože není možné přesně určit, kolik dinosauři vážili.

Přesto se autoři domnívají, že získané výsledky budou zvláště užitečné pro letecký, stavební a dopravní průmysl. "Pochopení architektury trabekulární kosti dinosaurů nám může pomoci zjistit, jak nejlépe navrhnout lehké a husté materiály v laboratoři," shrnul Trevor Aguirre, hlavní autor článku.

Doporučuje: