Dlaczego Tyranozaur miał małe ramiona?

Małe ramiona u drapieżnych dinozaurów były powiązane z rozwojem dużych, potężnie zbudowanych czaszek i szczęk. Paleontolodzy odkryli, że u kilku grup mięsożernych teropodów, w tym tyranozaurów, skracanie kończyn przednich występowało równolegle z rozwojem masywnych głów.

Małe ramiona u dinozaurów były związane z potężnymi szczękami

W ramach nowego badania naukowcy z University College London i Cambridge University odkryli, że ewolucja małych ramion u kilku grup mięsożernych dinozaurów była prawdopodobnie napędzana rozwojem silnych, potężnych głów, które służyły do atakowania ofiar. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie „Proceedings of the Royal Society B”.

Paleontolodzy przeanalizowali dane dotyczące 82 gatunków teropodów (dwunożnych, głównie mięsożernych dinozaurów) i odkryli, że skracanie się kończyn przednich wystąpiło w pięciu ich grupach, w tym również w rodzinie tyranozaurów.

Naukowcy odkryli, że mniejsze ramiona były ściśle powiązane z rozwojem dużych, potężnie zbudowanych czaszek i szczęk bardziej niż z ogólnym wzrostem rozmiarów ciała, co wskazuje, że małe kończyny przednie nie były wyłącznie efektem osiągania przez te drapieżniki coraz większych rozmiarów.

Badacze zasugerowali również, że rosnące rozmiary ofiar – takich jak gigantyczne zauropody (roślinożercy o długich szyjach i ogonach) – mogły doprowadzić do przystosowania do polowania z wykorzystaniem szczęk i głowy zamiast pazurów.

Dlaczego Tyranozaur miał tak krótkie kończyny przednie?

„Wszyscy wiedzą, że Tyranozaur miał małe ramiona, ale inne gigantyczne teropody również wyewoluowały stosunkowo niewielkie kończyny przednie. Karnotaur miał szczególnie znikome ramiona. Chcieliśmy zrozumieć, co napędzało tę zmianę, i odkryliśmy związek między krótkimi ramionami a dużymi, potężnie zbudowanymi głowami. Głowa przejęła od ramion funkcję narzędzia ataku. To przypadek zasady: nieużywany organ zanika – ramiona przestały być przydatne i z czasem się zmniejszyły” – mówi Charlie Roger Scherer z University College London.

„Tego rodzaju przystosowanie często pojawiało się na obszarach zamieszkiwanych przez ofiary o większych rozmiarach. Polowanie na ogromne zauropody pazurami nie było zapewne idealnym rozwiązaniem. Atakowanie i trzymanie ofiary szczękami mogło być skuteczniejsze. Choć nasze badanie identyfikuje korelacje, a nie ustala związku przyczynowo-skutkowego, to jednak bardzo prawdopodobne jest, że silnie zbudowane czaszki pojawiły się wcześniej niż skrócone kończyny przednie. Z ewolucyjnego punktu widzenia nie miałoby sensu, aby proces przebiegał odwrotnie i drapieżniki rezygnowały ze swojego mechanizmu ataku bez posiadania alternatywy” – dodaje.

Na potrzeby badania naukowcy opracowali nowy sposób określania wytrzymałości czaszki, oparty na takich czynnikach jak stopień połączenia kości głowy, wymiary (bardziej zwarta budowa jest silniejsza niż wydłużona) oraz siła zgryzu. Najwyższy wynik uzyskał Tyranozaur, a następnie Tyranotytan – teropod, który żył na terenach dzisiejszej Argentyny we wczesnej kredzie.

Ewolucyjny wyścig zbrojeń między drapieżnikami a ofiarami

Paleontolodzy wskazują, że coraz większe rozmiary ofiar mogły doprowadzić do „ewolucyjnego wyścigu zbrojeń”, w którym teropody rozwinęły silne czaszki i szczęki, aby skuteczniej obezwładniać zdobycze, a w wielu przypadkach same osiągały gigantyczne rozmiary.

Naukowcy porównali również długości kończyn przednich z długością czaszki, klasyfikując pięć grup dinozaurów jako posiadające zredukowane ramiona: tyranozaury, abelizaury, karcharodontozaury, megalozaury i ceratozaury.

Badacze odkryli, że zredukowane kończyny przednie były silniej powiązane z wytrzymałością czaszki niż z jej wielkością lub całkowitym rozmiarem ciała. Drugorzędne znaczenie wielkości dinozaurów wskazywał fakt, że niektóre teropody o silnie zbudowanych głowach i małych ramionach nie były szczególnie duże – paleontolodzy wskazali tu Mażungazaura, drapieżnika zamieszkującego obszary dzisiejszego Madagaskaru sprzed 70 milionów lat, ważącego zaledwie 1,6 tony, czyli około jednej piątej masy Tyranozaura.

Różne ścieżki ewolucji małych ramion u drapieżnych dinozaurów

Naukowcy zauważyli również, że kończyny przednie zmniejszały się na różne sposoby – u abelizaurów najbardziej skrócone zostały dłonie i dolna część ramienia (poniżej łokcia). U tyranozaurów natomiast każdy element ramion uległ skurczeniu w podobnym stopniu.

Paleontolodzy doszli do wniosku, że ten sam efekt (małe kończyny przednie) został prawdopodobnie osiągnięty poprzez potencjalnie różne ścieżki rozwojowe u różnych gatunków.

Emil Gołoś