Die kurzen Arme von T. rex haben möglicherweise das Risiko von Bissen während Fressattacken verringert

In den zwei Jahrzehnten, in denen der Paläontologe Kevin Padian ein Seminar für Erstsemester mit dem Titel „The Age of Dinosaurs“ abhielt, blieb ihm eine häufig von Studenten gestellte Frage im Gedächtnis: Warum sind die Arme von Tyrannosaurus rex so lächerlich kurz?

Normalerweise listete er eine Reihe von Hypothesen auf, die von Paläontologen vorgeschlagen wurden – für die Paarung, für das Festhalten oder Stechen von Beute, für das Umkippen eines Triceratops– aber seine Schüler, die normalerweise einer lebensgroßen Replik ins Gesicht starrten, blieben zweifelhaft. Padians übliche Antwort war: „Niemand weiß es.“ Aber er vermutete auch, dass Wissenschaftler, die eine Lösung für das Rätsel vorgeschlagen hatten, aus der falschen Perspektive an die Sache herangingen.

Anstatt zu fragen, was die T. rex kurze Arme entwickelt haben, sagte Padian, die Frage sollte lauten, welchen Nutzen diese Arme für das ganze Tier haben.

In einem Artikel, der in der aktuellen Ausgabe der Zeitschrift erscheint Acta Palaeontologia PolonicaPadian schwebt eine neue Hypothese: Die T. rex Arme in der Länge geschrumpft, um eine versehentliche oder absichtliche Amputation bei einer Packung zu verhindern T. rexes fielen mit ihren massiven Köpfen und knochenbrechenden Zähnen auf einen Kadaver. Ein 45 Fuß langer T-Rexzum Beispiel, könnte einen 5 Fuß langen Schädel gehabt haben, aber Arme nur 3 Fuß lang – das Äquivalent eines 6 Fuß Menschen mit 5 Zoll Armen.

„Was wäre, wenn mehrere erwachsene Tyrannosaurier auf einem Kadaver zusammenlaufen würden? Sie haben einen Haufen massiver Schädel mit unglaublich kräftigen Kiefern und Zähnen, die direkt neben Ihnen Fleisch und Knochen zerreißen und zermalmen. Was, wenn Ihr Freund dort denkt, dass Sie ein wenig bekommen Sie könnten Sie warnen, indem sie Ihnen den Arm abtrennen“, sagte Padian, angesehener emeritierter Professor für integrative Biologie an der University of California, Berkeley, und Kurator am UC Museum of Paleontology (UCMP). „Es könnte also von Vorteil sein, die Vorderbeine zu reduzieren, da Sie sie sowieso nicht zur Jagd einsetzen.“

Schwere Bisswunden können Infektionen, Blutungen, Schock und schließlich den Tod verursachen, sagte er.

Padian bemerkte, dass die Vorgänger der Tyrannosauriden längere Arme hatten, also muss es einen Grund dafür gegeben haben, dass sie sowohl in der Größe als auch in der Beweglichkeit der Gelenke reduziert wurden. Dies hätte nicht nur betroffen T-Rexdie am Ende der Kreidezeit in Nordamerika lebten, sagte er, aber die afrikanischen und südamerikanischen Abelisauriden aus der mittleren Kreidezeit und die Carcharodontosaurier, die in der frühen und mittleren Kreidezeit in ganz Europa und Asien verbreitet waren und sogar waren größer als T-Rex.

„Alle Ideen, die dazu vorgebracht wurden, sind entweder ungetestet oder unmöglich, weil sie nicht funktionieren können“, sagte Padian. „Und keine der Hypothesen erklärt, warum die Arme kleiner werden würden – das Beste, was sie tun könnten, wäre zu erklären, warum sie die kleine Größe beibehalten würden. Und in jedem Fall wären alle vorgeschlagenen Funktionen viel effektiver gewesen, wenn die Arme dies nicht getan hätten reduziert worden.“

Er gab zu, dass jede Hypothese, einschließlich seiner, 66 Millionen Jahre nach der letzten schwer zu untermauern sein wird T-Rex ausgestorben.

Waffen und die T-Rex

Als der große Dinosaurierjäger Barnum Brown den ersten entdeckte T-Rex Fossilien im Jahr 1900, dachte er, die Arme seien zu klein, um Teil des Skeletts zu sein. Sein Kollege Henry Fairfield Osborn, der beschrieb und benannte T-Rex, stellte die Hypothese auf, dass die kurzen Arme „Brustklammern“ gewesen sein könnten – Gliedmaßen, die das Weibchen während der Kopulation an Ort und Stelle halten. Dies ist analog zu den Beckenklammern einiger Haie und Rochen, bei denen es sich um modifizierte Flossen handelt. Aber Osborn lieferte keine Beweise, und Padian bemerkte, dass die T. rex Die Arme sind zu kurz, um sich um einen anderen zu legen T-Rex und sicherlich zu schwach, um eine Kontrolle über einen Partner auszuüben.

Über mehr als ein Jahrhundert hinweg waren andere vorgeschlagene Erklärungen für die kurzen Arme das Winken für Partneranziehung oder soziale Signale, die als Anker dienten, um dies zu ermöglichen T-Rex vom Boden aufzustehen, Beute festzuhalten, Feinde zu erstechen und sogar einen Schlafenden umzustoßen Triceratops nachts. Denken Sie an Kuhkippen, sagte Padian. Und einige Paläontologen schlagen vor, dass die Arme überhaupt keine Funktion hatten, also sollten wir uns nicht um sie kümmern.

Padian näherte sich der Frage aus einer anderen Perspektive und fragte, welchen Vorteil kürzere Arme für das Überleben des Tieres haben könnten. Die Antwort kam ihm, nachdem andere Paläontologen Beweise dafür gefunden hatten, dass einige Tyrannosauriden in Rudeln jagten, nicht einzeln, wie in vielen Gemälden und Dioramen dargestellt.

„Mehrere wichtige Steinbruchstätten, die in den letzten 20 Jahren ausgegraben wurden, bewahren erwachsene und jugendliche Tyrannosaurier zusammen“, sagte er. „Wir können nicht wirklich davon ausgehen, dass sie zusammen gelebt haben oder sogar zusammen gestorben sind. Wir wissen nur, dass sie zusammen begraben wurden. Aber wenn man mehrere Stellen mit denselben Tieren findet, ist das ein stärkeres Signal. Und die Möglichkeit, die andere Forscher schon haben.“ erhoben, ist, dass sie in Gruppen jagten.“

Vielleicht, dachte er, schrumpften die Arme, um während der Rudelfütterung aus dem Weg zu gehen. T-Rex Vor allem Jugendliche hätten gut daran getan, zu warten, bis die größeren Erwachsenen fertig waren.

In seinem neuen Artikel untersucht Padian Spekulationen anderer Paläontologen, von denen keine vollständig getestet zu sein scheint. Das erste, was er feststellte, indem er die Lebensgröße maß T-Rex Besetzung, die das Atrium vor den Türen des UCMP dominiert, ist, dass keine der Hypothesen tatsächlich funktionieren würde.

„Die Arme sind einfach zu kurz“, sagte er. „Sie können sich nicht berühren, sie können den Mund nicht erreichen, und ihre Beweglichkeit ist so eingeschränkt, dass sie sich nicht sehr weit strecken können, weder nach vorne noch nach oben. Der enorme Kopf und Hals sind weit vor ihnen und ziemlich genau die Art von Todesmaschine, die Sie in ‚Jurassic Park‘ gesehen haben.“

Vor zwanzig Jahren analysierten zwei Paläontologen die Arme und stellten die Hypothese auf T-Rex hätte etwa 400 Pfund mit seinen Armen auf der Bank drücken können. „Aber die Sache ist die, es kann nichts nahe genug kommen, um es aufzuheben“, sagte Padian.

Hüten Sie sich vor Komodowaranen

Padians Hypothese hat heute Analogien bei einigen furchterregenden Tieren. Die riesige Komodowaran-Eidechse (Varanus komodoensis) von Indonesien jagt in Gruppen, und wenn es Beute tötet, laufen die größeren Drachen auf dem Kadaver zusammen und hinterlassen die Überreste für die kleineren. Maulings können auftreten, wie sie es bei Krokodilen während der Fütterung tun. Das Gleiche könnte zutreffen T-Rex und andere Tyrannosauriden, die erstmals im späten Jura auftauchten und ihren Höhepunkt in der späten Kreidezeit erreichten, bevor sie ausstarben.

Eine sichere Feststellung der Hypothese sei möglicherweise nie möglich, sagte Padian, aber eine Korrelation könnte gefunden werden, wenn Museumsexemplare auf der ganzen Welt auf Bissspuren untersucht würden. Das wäre eine ziemliche Leistung des fossilen Crowdsourcing, gab er zu.

„Bisswunden am Schädel und anderen Teilen des Skeletts sind bei Tyrannosauriern und anderen fleischfressenden Dinosauriern bekannt“, sagte er. „Wenn weniger Bissspuren an den reduzierten Gliedmaßen gefunden wurden, könnte dies ein Zeichen dafür sein, dass die Reduktion funktioniert hat.“

Aber Padian macht sich keine Illusionen, dass seine Idee das Ende der Geschichte sein wird.

„Ich wollte zuerst feststellen, dass die vorherrschenden funktionalen Vorstellungen einfach nicht funktionieren“, sagte er. „Damit sind wir wieder bei Null. Dann können wir integrativ vorgehen und neben rein mechanischen Überlegungen auch an soziale Organisation, Fressverhalten und ökologische Faktoren denken.“

Ein Problem beim Aufstellen der Hypothese besteht darin, dass es mehrere Gruppen großer fleischfressender Dinosaurier gab, die unabhängig voneinander ihre Vorderbeine reduzierten, wenn auch auf unterschiedliche Weise.

„Die Größen und Proportionen der Gliedmaßenknochen in diesen Gruppen sind unterschiedlich, aber auch andere Aspekte ihrer Skelette“, sagte Padian. „Wir sollten nicht erwarten, dass sie auf die gleiche Weise reduziert werden. Dies gilt auch für die reduzierten Flügel unserer großen, lebenden, flugunfähigen Laufvögel, wie dem Strauß, dem Emu und dem Nandus. Sie haben offensichtlich unterschiedliche Evolutionswege eingeschlagen ihre eigenen Gründe.“

Padian sieht einen roten Faden in der Geschichte der Erklärungen von Kurzwaffen und anderen Merkmalen T-Rex.

„Für mich ist diese Studie darüber, was die Waffen bewirkt haben, interessant, weil wir in der Wissenschaft Geschichten erzählen und was als Erklärung in Frage kommt“, sagte er. „Wir erzählen viele Geschichten wie diese über mögliche Funktionen von T-Rex weil es ein interessantes Problem ist. Aber sehen wir das Problem wirklich richtig?“

Padians Aufsatz ist Teil einer Festschrift zu Ehren des Säugetier-Paläontologen Richard Cifelli, langjähriger Leiter des Oklahoma Museum of Natural History und Präsidentschaftsprofessor für Biologie an der University of Oklahoma in Norman.