De groei van dinosaurussen werd verklaard door de unieke structuur van botten

De groei van dinosaurussen werd verklaard door de unieke structuur van botten
De groei van dinosaurussen werd verklaard door de unieke structuur van botten
Anonim

Wetenschappers onderzochten de overblijfselen van dinosaurussen om te begrijpen hoe hun skelet omging met gigantische ladingen. Het bleek dat de botten van reptielen anders waren dan die van vogels en zoogdieren: de unieke structuur van het trabeculaire bot maakte het skelet sterk genoeg om het enorme gewicht van dinosaurussen te dragen.

Voor dinosaurussen waren de mechanische eigenschappen van botten belangrijk. Een zeer zwaar skelet zou hen niet in staat stellen om in de natuur te overleven: sauropoden zouden bijvoorbeeld geen lange en massieve halzen kunnen ondersteunen. Trabeculaire (cancelleuze) botarchitectuur hielp de dieren om normaal te functioneren - het is licht, maar kan veel gewicht dragen.

Om te begrijpen hoe het reptielenskelet omging met enorme lichaamsmassa en zware fysieke inspanning, onderzocht een groep paleontologen, mechanische ingenieurs en biomedische ingenieurs monsters van de bovenste tibiale epifyse en onderste femorale epifyse (ze vormen het kniegewricht) van hadrosauriërs en sauropoden met behulp van computer microtomografie. De resultaten van het werk zijn gepubliceerd in het tijdschrift PLOS One.

Wetenschappers vergeleken de structuur van weefsels met die van moderne en uitgestorven zoogdieren en vogels, waarna ze ontdekten dat bij reptielen de volumefractie van het trabeculaire bot met de massa toenam, zoals bij zoogdieren. Het aantal en de grootte van trabeculae (septa-vormend sponsachtig botweefsel) in dinosaurusbotten bleken echter omgekeerd evenredig te zijn met de massa. Dat wil zeggen, hoe zwaarder het reptiel, hoe minder trabeculae in de botten waren en hoe smaller ze zijn. Tegelijkertijd groeide het aantal verbindingen tussen hen. "De structuur van het trabeculaire - of poreuze - bot in dinosaurussen was uniek", voegde Tony Fiorillo, paleontoloog en co-auteur van het onderzoek toe.

Image
Image

De structuur van de bestudeerde botten / © Southern Methodist University

Het werk toonde aan dat het versterken van de bindingen in het poreuze bot een effectief mechanisme is om het skelet bij zulke grote dieren te versterken. Hierdoor is het lichter, maar behoudt het zijn mechanische eigenschappen. "Zonder deze aanpassing zou het skelet van hadrosauriërs en sauropoden zo zwaar zijn dat het moeilijk voor hen zou zijn om te bewegen", merkten de auteurs van het artikel op.

De wetenschappers voegden eraan toe dat hun onderzoek verschillende beperkingen heeft. Ten eerste zijn er weinig soorten in geanalyseerd en ten tweede hebben de monsters mogelijk bepaalde kenmerken van de cellen niet behouden die de resultaten ernstig zouden kunnen beïnvloeden. Ten slotte is de schatting van de massa van dieren misschien niet helemaal betrouwbaar, omdat het onmogelijk is om nauwkeurig te bepalen hoeveel de dinosaurussen wogen.

Desalniettemin zijn de auteurs van mening dat de verkregen resultaten vooral nuttig zullen zijn voor de lucht- en ruimtevaart-, bouw- en transportindustrie. "Het begrijpen van de architectuur van het trabeculaire bot van dinosaurussen kan ons helpen erachter te komen hoe we het beste lichte en dichte materialen in het laboratorium kunnen ontwerpen", vat Trevor Aguirre, hoofdauteur van het artikel, samen.

Aanbevolen: