Wissenschaftler haben ein bleibendes Rätsel gelüftet und entdeckt, wie Sauropoden-Dinosaurier – wie Brontosaurus und Diplodocus – ihre gigantischen Körper an Land unterstützten.
Ein von der University of Queensland und der Monash University geleitetes Team verwendete 3D-Modellierungs- und Konstruktionsmethoden, um die Funktion von Fußknochen verschiedener Sauropoden digital zu rekonstruieren und zu testen.
Dr. Andréas Jannel führte die Forschung während seiner Promotion durch. Studien im Dinosaur Lab von UQ und sagten, das Team habe herausgefunden, dass die Hinterfüße von Sauropoden ein weiches Gewebepolster unter der „Ferse“ hatten, das den Fuß dämpfte, um ihr immenses Gewicht zu absorbieren.
„Wir haben endlich eine lange vermutete Idee bestätigt und liefern zum ersten Mal biomechanische Beweise dafür, dass ein weiches Gewebepolster – insbesondere in ihren Hinterfüßen – eine entscheidende Rolle bei der Verringerung des Bewegungsdrucks und der Knochenbelastung gespielt hätte“, sagte Dr ., sagte Jannel.
Animation des Fußes eines hypothetischen Sauropoden, der von einem Weichgewebepolster gestützt wird. Bildnachweis: Dr. Andréas Jannel. Interview: Philipp Knaus; Antoine Verrière, Museum für Naturkunde, Berlin, Deutschland
„Es ist überwältigend, sich vorzustellen, dass diese riesigen Kreaturen in der Lage gewesen sein könnten, ihr eigenes Gewicht an Land zu tragen.“
Sauropoden waren die größten Landtiere, die mehr als 100 Millionen Jahre lang die Erde durchstreiften.
Es wurde zunächst angenommen, dass sie halb im Wasser lebten, wobei der Wasserauftrieb ihr enormes Gewicht stützte, eine Theorie, die durch die Entdeckung von Sauropodenspuren in terrestrischen Ablagerungen Mitte des 20. Jahrhunderts widerlegt wurde.
Dr. Olga Panagiotopoulou von der Monash University sagte, es sei auch angenommen worden, dass Sauropoden Füße hätten, die einem modernen Elefanten ähneln.
„Die Populärkultur – denken Sie an Jurassic Park oder Walking with Dinosaurs – stellt diese Giganten oft mit fast zylindrischen, dicken, elefantenähnlichen Füßen dar“, sagte Dr. Panagiotopoulou.
„Aber wenn es um ihre Skelettstruktur geht, stehen Elefanten auf allen vier Füßen auf Zehenspitzen, während Sauropoden unterschiedliche Fußkonfigurationen an Vorder- und Hinterpfoten haben.
„Die Vorderfüße von Sauropoden sind eher säulenartig, während sie hinten mehr ‚Keil-High-Heels‘ aufweisen, die von einem großen weichen Gewebepolster gestützt werden.“
Steve Salisbury, außerordentlicher Professor der UQ, sagte, dies liege daran, dass Sauropoden und Elefanten unterschiedliche evolutionäre Ursprünge hatten.
„Elefanten gehören zu einer alten Ordnung von Säugetieren namens Rüsseltiere, die erstmals vor etwa 60 Millionen Jahren als kleine, unscheinbare Pflanzenfresser in Afrika auftauchten“, sagte Associate Professor Salisbury.
„Im Gegensatz dazu sind Sauropoden – deren Vorfahren erstmals vor 230 Millionen Jahren auftauchten – enger mit Vögeln verwandt.
„Sie waren agile, zweibeinige Pflanzenfresser und gingen erst später in ihrer Evolution auf allen Vieren.
„Entscheidend ist, dass der Übergang zum größten Landtier, das auf der Erde wandelt, die Anpassung eines Fersenpolsters beinhaltet zu haben scheint.“
Die Forscher planen nun, die 3D-Modellierungs- und Engineering-Methoden zu nutzen, um weitere Entdeckungen zu machen.
„Ich bin sehr daran interessiert, eine ähnliche Methode auf ein ganzes Glied anzuwenden und zusätzliches Weichgewebe wie Muskeln einzubeziehen, die selten in Fossilien erhalten sind“, sagte Dr. Jannel.
„Wir freuen uns auch darauf, die Gliedmaßen und Füße anderer prähistorischer Tiere zu untersuchen.
„Dies sollte es uns ermöglichen, verschiedene Fragen zur Biomechanik ausgestorbener Tiere zu beantworten und ihre Umweltanpassungen, Bewegungen und Lebensweise besser zu verstehen.“
Die Studie ist erschienen in Wissenschaftliche Fortschritte.
Die Schritte zum Gigantismus bei Sauropoden-Dinosauriern durch die Entwicklung eines Pedalpads mildern, Wissenschaftliche Fortschritte (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abm8280 , www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abm8280