Sauropod là loài động vật trên cạn lớn nhất đã lang thang trên Trái đất trong hơn 100 triệu năm. Trong số các nhóm khủng long mang tính biểu tượng nhất, ban đầu chúng được cho là động vật bán thủy sinh hỗ trợ kích thước khổng lồ của chúng thông qua sức nổi của nước. Làm thế nào khủng long sauropod có thể chịu được các lực liên quan đến kích thước to lớn của chúng đại diện cho một trong những kịch bản cơ sinh học thách thức nhất trong quá trình tiến hóa của động vật bốn chân trên cạn, nhưng cũng là một kịch bản thiếu thử nghiệm cơ sinh học mạnh mẽ.
Các nhà khoa học từ Đại học Queensland và Đại học Monash đã giải mã được bí ẩn lâu dài này. Họ đã khám phá ra cách các loài khủng long sauropod – như Brontosaurus và Diplodocus – hỗ trợ cơ thể khổng lồ của chúng trên đất liền.
Bằng cách sử dụng các phương pháp kỹ thuật và mô hình 3D, các nhà khoa học lần đầu tiên đã tái tạo và thử nghiệm chức năng của các xương chân sauropod khác nhau. Họ phát hiện ra rằng bàn chân sau của loài sauropod có một lớp đệm mô mềm bên dưới 'gót chân', đệm bàn chân để hỗ trợ kích thước và trọng lượng to lớn của chúng.
Tiến sĩ Andréas Jannel, người đã thực hiện nghiên cứu trong thời gian làm luận án tiến sĩ. nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Khủng long của UQ, cho biết, “Cuối cùng chúng tôi đã xác nhận một ý tưởng bị nghi ngờ từ lâu và cung cấp bằng chứng cơ sinh học cho thấy miếng đệm mô mềm sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc giảm áp lực vận động và căng thẳng cho xương. Thật đáng kinh ngạc khi tưởng tượng rằng những sinh vật khổng lồ này có thể chịu được trọng lượng của chúng trên đất liền.”
Tiến sĩ Olga Panagiotopoulou của Đại học Monash cho biết người ta cho rằng loài sauropod có bàn chân giống với chân của một con voi thời hiện đại.”
“Văn hóa đại chúng – hãy nghĩ đến Công viên kỷ Jura hoặc Đi bộ cùng Khủng long – thường miêu tả những sinh vật khổng lồ này với bàn chân gần như hình trụ, dày như chân voi.”
“Nhưng khi nói đến cấu trúc xương, voi thực sự 'kiểu ngón chân' bằng cả bốn chân, trong khi loài sauropod có cấu hình bàn chân khác nhau ở chân trước và chân sau. Bàn chân trước của Sauropod giống hình cột hơn, trong khi chúng có nhiều 'gót cao hình nêm ở phía sau được hỗ trợ bởi một miếng khăn giấy mềm lớn'.
Phó giáo sư Steve Salisbury của UQ nói, “Điều này là do loài sauropod và voi có nguồn gốc tiến hóa khác nhau. Voi thuộc về một loài động vật có vú cổ xưa được gọi là loài vòi, xuất hiện lần đầu tiên ở châu Phi khoảng 60 triệu năm trước dưới dạng động vật ăn cỏ nhỏ, khó nhận dạng.”
“Ngược lại, loài sauropod – tổ tiên của chúng xuất hiện lần đầu cách đây 230 triệu năm – có quan hệ họ hàng gần gũi hơn với loài chim”.
“Chúng là loài động vật ăn cỏ hai chân nhanh nhẹn và chỉ sau quá trình tiến hóa, chúng mới đi bằng bốn chân.”
“Điều quan trọng là quá trình chuyển đổi để trở thành động vật trên cạn lớn nhất có thể đi lại trên trái đất dường như liên quan đến việc thích nghi với miếng đệm gót chân.”
Các nhà khoa học hiện đang có kế hoạch sử dụng mô hình 3D và các phương pháp kỹ thuật để thực hiện những khám phá sâu hơn.
Tạp chí tham khảo:
- Andreas Jannel và cộng sự. Làm dịu các bước đi đến chủ nghĩa khổng lồ ở khủng long sauropod thông qua quá trình phát triển của bàn đạp. Những tiến bộ khoa học. Ngày 10 tháng 2022 năm 8. Tập 32, Số XNUMX. DOI: 10.1126 / sciadv.abm8280
