Was haben Elefanten, Kamele und Sauropoden gemeinsam? Weichgewebepolster unter ihren Fersen unterstützen ihre enormen Größen und Gewichte. Ein neuer lernen veröffentlicht in Wissenschaftliche Fortschritte fanden heraus, dass Sauropoden-Dinosaurier wahrscheinlich in der Lage waren, sich zu Höhen bis zu zu entwickeln 76 Fuß– fast so hoch wie das Weiße Haus –, weil ihre Füße Polster hatten, die ihren massiven Körpern halfen, sich zu bewegen, ohne ihre Fußknochen zu quetschen.
Die Entwicklung gigantischer Dinosaurier und wie sie ihre enorme Statur getragen haben, ist seit mehr als einem Jahrhundert ein Diskussionsthema unter Paläontologen, das bis jetzt keine konkrete Antwort hatte. „Aufregend ist, dass unsere Forschung diese 120 Jahre alte Hypothese endlich auflöst, indem sie zum ersten Mal biomechanische Beweise liefert, die zeigen, wie gigantische Sauropoden ihr Gewicht an Land tragen könnten“, sagt sie Andreas Jannelein wissenschaftlicher Mitarbeiter an der University of Queensland und Hauptautor der Studie.
Diese gigantischen pflanzenfressenden Dinosaurier, die für ihre langen Hälse und Schwänze ikonisch sind, durchstreiften die Erde bereits vor 201 Millionen Jahren in der Jurazeit. Aber erst vor 145 Millionen Jahren begannen sie, sich zu größeren Größen zu entwickeln – zehnmal so groß wie der heutige afrikanische Elefant. Als Paläontologen vor einem Jahrhundert die ersten Sauropodenspuren fanden, sagt Jannel, schienen die Fußabdrücke zu zeigen, dass die Tiere auf den Fersen gingen. Dies veranlasste einige Paläontologen zu Spekulationen, dass riesige Dinosaurier beim Gehen eine Art Fersenpolster hatten – obwohl es keine Beweise gab, die diese Theorie definitiv stützten. Die hundert Jahre alte Technologie war nicht in der Lage, Weichgewebe in Fossilien zu untersuchen, die von vornherein selten in Gestein erhalten sind.
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Jannel und seine Co-Autoren haben einen neuen Ansatz entwickelt, um die Anatomie der Dinosaurierfüße zu untersuchen, der die Knochen und das Weichgewebe umfasst. Unter Verwendung fossiler Daten aus der oberen Trias bis zur oberen Jura-Epoche erstellten die Forscher virtuelle 3D-Modelle von fünf verschiedenen Sauropodenarten, die zwischen 1.984 und 74.957 Pfund wogen. Sie erstellten auch ein Modell, das auf dem Fuß eines existierenden afrikanischen Elefanten basiert. Durch die virtuelle Rekonstruktion der Fußhaltungen konnten sie verfolgen, wie die Sauropoden auf trockenem Land mit und ohne Weichgewebe-Fußpolster gehen würden.
Weiche Gewebepolster unter der Ferse waren notwendig, damit Sauropoden-Dinosaurier laufen konnten, ohne Gewebeschäden zu verursachen oder Knochen zu brechen. Ähnlich wie bei Elefanten leitet das Polster die Belastungen von den Knochen weg.
Studienautor Olga Panagiotopoulou, ein leitender Dozent für Anatomie und Entwicklungsbiologie an der Monash University, sagt, die Idee der fleischigen Fußballen sei auf die Betrachtung der Fettpolster zurückzuführen, die in Elefanten, Nashörnern und anderen lebenden Riesen gefunden wurden. Diese Tiere entwickelten Bodenkissen, die als Stoßdämpfer dienen, um den Druck auf ihre Füße neu zu verteilen. Panagiotopoulou sagt a Studie 2011, die herausfanden, dass angestammte Elefanten sich mit zunehmender Größe zu großen Fußfettpolstern entwickelten, inspirierten teilweise ihre Hypothese, dass Sauropoden ähnliche Strukturen hatten, um die Belastung ihrer Knochen zu verringern und Brüche zu vermeiden.
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Die Wissenschaftler fanden heraus, dass kleinere Mitglieder der Sauropodenfamilie auch ihre Version eines bequemen Fußpolsters teilten. Unter Verwendung der versteinerten Spuren von Sauropoden-Vorläufern, die als bekannt sind Plateosaurusdie Forscher erstellten eine Rekonstruktion ihres Fußes, dessen Zehen leicht vom Boden abgehoben waren, ohne Fersenpolster. Die Ergebnisse zeigen, dass das Fußskelett allein ihr Gewicht ohne irgendeine Form von zusätzlicher Polsterung nicht tragen könnte. „Unsere Arbeit legt nahe, dass das Vorhandensein eines beginnenden Fersenpolsters in Sauropoden-Vorläufern die Grundlage für die Entwicklung einer substanzielleren Struktur legte“, sagt Jannel.
Kimberley Chapelle, ein Postdoktorand für Kalbfleisch in der Abteilung für Paläontologie des American Museum of Natural History, der nicht an der Studie beteiligt war, sagt, dass vor diesem Artikel keine andere Studie die Theorie getestet hat, ob Sauropoden Fettpolster in ihren Füßen hatten. „Dies ist ein weiteres Puzzleteil dafür, wie Sauropoden-Dinosaurier so groß wurden.“ Obwohl Chapelle sagt, ihr einziger Vorbehalt wäre, dass, während die Studienmethoden an einem modernen Elefanten getestet wurden, „es nützlich gewesen wäre zu sehen, welche Vorhersagen die Modelle für andere lebende Tiere mit Fettpölsterchen wie Kamele und Nashörner machten, sowie diejenigen, die dies nicht tun.“
Mit Beweisen für fettige Fußballen bei Sauropoden-Dinosauriern plant Panagiotopoulou zu untersuchen, wie genau sie die Belastung beim Gehen verteilen, indem sie die Fußmechanik von Elefanten, Nashörnern und Pferden untersucht.
Jannel hingegen arbeitet daran, die 3D-Computermodelle auf ein ganzes Sauropodenglied zu erweitern – komplett mit Weichteilen wie Muskeln, die ebenfalls selten in Fossilien erhalten sind. „Diese Forschung und Methodik sind auf dem Gebiet der Paläontologie relativ neu“, erklärt er. „Also bleiben Sie dran, denn dies hat viel Potenzial für weitere Forschungen in der Zukunft, nicht nur bei Sauropoden, sondern auch bei anderen Dinosauriern und prähistorischen Tieren!“