Молодые тираннозавры обладали мощным укусом, способным развивать одну шестую силы взрослой особи
Палеонтолог Джозеф Петерсон обнаружил окаменелые кости динозавров со следами зубов молодого Tyrannosaurus rex. Исследователь Джек Цзэн и его коллеги решили воспроизвести эти следы укусов и измерить силу сжатия челюстей молодых особей.
Учёные изготовили металлическую реплику серповидного зуба 13-летнего тираннозавра и с помощью механической испытательной установки попытались пробить ею коровью кость.
На основе 17 успешных попыток, соответствующих глубине и форме следов на окаменелостях, было установлено, что молодой T. rex мог развивать силу укуса до 5 641 ньютона. Это значение находится между силой укуса гиены и крокодила.
Для сравнения:
- Сила укуса взрослого T. rex — около 35 000 ньютонов.
- Сила укуса человека — около 300 ньютонов.
Предыдущие оценки силы укуса молодых тираннозавров (основанные на реконструкции мышц челюсти или математическом масштабировании силы взрослых особей) были значительно меньше — около 4 000 ньютонов.
Почему это важно?
Измерения силы укуса помогают палеонтологам понять экосистему, в которой жили динозавры: какие хищники были достаточно сильны для определённой добычи и с кем они конкурировали.
«Если вы достигаете почти 6000 ньютонов силы укуса, это помещает их в несколько другой весовой класс», — сказал Джек Цзэн. — «Уточняя наши оценки, мы можем точнее определить их место в пищевой цепи и понять, какую роль они играли как хищники, отличные от своих более крупных взрослых родителей».
Исследование показывает, что молодые T. rex, хотя ещё и не могли дробить кости как их 30-40-летние родители, уже развивали технику укуса и укрепляли челюстные мышцы, чтобы делать это, когда вырастут постоянные зубы.
«Это даёт нам метрику, чтобы оценить, как быстро меняется сила укуса от юности к взрослому состоянию, и сравнить это с изменениями тела в тот же период», — отметил Джозеф Петерсон. — «Они уже дробят кости? Нет, но они их прокалывают. Это позволяет нам лучше понять, как они питались, что ели».
Как проводился эксперимент?
Идеальным материалом для эксперимента стали две окаменелости, найденные Петерсоном в формации Хелл-Крик (Монтана):
- Череп молодого T. rex со следами зажившего укуса на лицевой части. Размер, форма и расстояние между следами соответствовали зубам молодой особи.
- Хвостовой позвонок травоядного утконосого динозавра Edmontosaurus с двумя проколами, соответствующими зубам молодого тираннозавра.
Поскольку кость черепа твёрже других, сопоставление этих отверстий со следами от металлического зуба в коровьей кости дало верхний предел силы укуса. Более мягкие позвонки позволили определить нижний предел.
Исследователи использовали технику, применявшуюся в 2010 году для измерения силы укуса Deinonychus (от 4 000 до 8 000 ньютонов). Реплику зуба изготовили из стоматологического кобальт-хромового сплава, который твёрже эмали зубов динозавра. Зуб медленно вдавливали в размороженную плечевую кость коровы.
Что дальше?
Сила укуса животного — не одно фиксированное число; она зависит от техники и положения добычи во рту для лучшего рычага. Однако эти измерения — начало для построения кривой роста силы укуса тираннозавров, аналогичной кривым роста их размеров и веса.
«Что круто в находке следов укусов молодой особи, так это то, что она говорит нам: в 13 лет они ещё не могли дробить кости, но уже пытались, глубоко их прокалывали. Вероятно, они наращивали силу с возрастом», — сказал Петерсон.
Такие исследования позволяют палеонтологам, имеющим в распоряжении в основном кости и следы укусов, интерпретировать поведение и «вдохнуть жизнь» в вымерших животных, понимая их роль в древних экосистемах.