Furchterregende Dinosaurier wie T. Rex wedelten wahrscheinlich beim Laufen mit dem Schwanz

Die herrlich langen, stacheligen Schwänze der Antike Dinosaurier sind anders als alles, was heute lebt. Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass sie sich beim Gehen ihrer Besitzer elegant von einer Seite zur anderen bewegten und beim Laufen begeistert wedelten.

Es dauerte etwa 80 Millionen Jahre, bis die Vogelfamilie der Dinosaurier ihre langen Schwänze verlor, was mit erheblichen Veränderungen der Körperproportionen und der Körperhaltung einherging. Die Tatsache, dass lange Schwänze so hartnäckig herumstanden, deutet darauf hin, dass sie für diese Tiere wichtig waren.

Aber ohne lebende Beispiele ist nicht vollständig geklärt, wie genau die Schwänze der Dinosaurier zu ihrer antiken Existenz beigetragen haben; Dinosaurier Schwänze wurden zuvor auf ihr Potenzial untersucht Abwehr gegen Raubtiere , Kommunikation innerhalb der Art und auch ihre Rolle im Gleichgewicht und Baden .

Neue Modellierungen zeigen, dass sie wahrscheinlich eine Schlüsselfunktion bei der Fortbewegung von Dinosauriern spielten, die über die bloße Funktion als Gegengewicht zu ihrer aufrechten Haltung hinausging.

„Als ich die Simulationsergebnisse zum ersten Mal sah, war ich sehr überrascht.“ sagte der Paläontologe Peter Bishop , derzeit im Queensland Museum.

Die Simulationen ergaben, dass sowohl der Schwanz als auch der Hals der Nicht-Vogel-Theropoden (die Gruppe, zu der Folgendes gehört). Tyrannosaurus Rex und Velociraptoren), die sie modellierten, schwangen hin und her.

Unter Anwendung physikalischer und biologischer Parameter, die aus der Untersuchung bestehender Arten ermittelt wurden, verwendeten Bishop und Kollegen einen Ganzkörperansatz mit anatomischen und Muskelmodellen, um detaillierte 3D-Modelle des dynamischen Gehverhaltens von Tieren zu erstellen, die durch die zugrunde liegende Physik ihres biologischen Systems eingeschränkt sind.

Sie testeten die Genauigkeit des Modells, indem sie die Bewegungen einer derzeit lebenden Vogelart namens Tinamou simulierten ( Eudromia elegans ) – ein bodenbrütender, südamerikanischer Buschlandvogel.

„Die Simulationen erzeugten spontan Geh- und Laufgangarten, die eine starke kinematische und kinetische Übereinstimmung mit empirischen Beobachtungen aufwiesen“, so das Team schrieb in ihrer Arbeit .

Das Modell sagte auch voraus, dass diese Vögel eine Geschwindigkeit von bis zu 2,62 m/s erreichen könnten, was mit dem übereinstimmt, was wir über Tinamou wissen.

Also entwickelten sie eine Simulation von Coelophysis bauri – ein kleiner fleischfressender Theropod, der Insekten, Eidechsen usw. jagte Babys der Vorfahren der Krokodile vor etwa 220 Millionen Jahren. Diese Tiere hatten hohle Knochen und waren glatt und schlank wie Windhunde, wodurch sie leicht, wendig und wahrscheinlich sehr schnell waren. Sie waren bis zu 3 Meter lang und wogen etwa 15 Kilogramm.

Frühere Fortbewegungsmodelle betrachteten die Körpersegmente entlang der Länge des Tieres als eine einzige starre Einheit und den Schwanz als Gegengewicht zu seinem vorderen Ende. Die Forscher bezogen jedoch axiale Bewegungen ein, um zu sehen, wie die Bewegung des gesamten Tieres mit Morphologie, neuromuskulärer Kontrolle und Leistung interagierte .'

„Nachdem wir eine Reihe weiterer Simulationen durchgeführt hatten, bei denen die Schwänze schwerer, leichter und sogar gar kein Schwanz mehr waren, konnten wir schlüssig nachweisen, dass das Schwanzwedeln ein Mittel zur Kontrolle des Drehimpulses während des gesamten Gangs war.“ erklärt Bischof.

Durch Hin- und Herschwenken, C. bauris Der Schwanz regulierte den Drehimpuls (das Ausmaß der Rotationsbewegung) für den gesamten Körper des Tieres, indem er als Trägheitsdämpfer . Es hielt diese Rotationsbewegung in einem begrenzten Bereich.

„Im Wesentlichen zeigen unsere Ergebnisse, dass Dinosaurier es mögen Tyrannosaurus Und Velociraptor wedelten beim Laufen mit dem Schwanz hin und her, was ihnen half, das Gleichgewicht zu halten“, sagte Bischof.

Das Modell zeigte eine Geschwindigkeitsbegrenzung über 5,7 m/s, was für diese Art eine schnelle Laufgangart darstellt. Allerdings könnte es sich um eine leichte Unterschätzung handeln, da die Reaktionskräfte zwischen Fuß und Boden nicht ganz genau waren, stellt das Team fest. Es gab auch einige andere Bereiche, die Abweichungen zwischen dem ursprünglichen Modell und dem echten Vogel aufwiesen, darunter eine aufrechtere Hüfthaltung.

Aber das Modell enthüllte C. bauris Die Schwanzbewegungen scheinen mit anderen Körperbewegungen so koordiniert worden zu sein, dass die erforderliche Muskelanstrengung minimiert wurde.

Die Durchführung einer schwanzfreien Simulation zeigte, dass der schwanzlose Modelldinosaurier zwar in der Lage war, seine Bewegungsmuster anzupassen, um diesen Mangel an Trägheitsdämpfung auszugleichen, die erforderliche Muskelanstrengung jedoch um 18 Prozent erhöhte einfaches Gegengewicht.

„Diese Forschung gibt uns einen besseren Einblick in die Art und Weise, wie sich Dinosaurier bewegten, und könnte sehr wohl die Art und Weise verändern, wie wir Dinosaurier in Filmen wie sehen Jurassic Park in der Zukunft,' sagte Jim Thompson, CEO des Queensland Museum Network.

Diese Forschung wurde veröffentlicht in Wissenschaftliche Fortschritte .