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Los T.rex jóvenes tenían un mordisco poderoso, capaz de ejercer una sexta parte de la fuerza de un adulto

Los tiranosaurios juveniles probaron sus chuletas a medida que crecían para convertirse en trituradores de huesos como sus padres

Fecha :
2 de junio de 2021
Fuente :
Universidad de California - Berkeley
Resumen :
Los científicos han medido experimentalmente la fuerza de mordedura de los T.rex adultos, pero no de los tiranosaurios más jóvenes. Los fósiles con marcas de mordeduras juveniles ahora han permitido a los expertos probar experimentalmente la fuerza con la que pueden morder los juveniles. Aunque su fuerza de mordedura es una sexta parte de la de un adulto, es aún más fuerte que la de las hienas vivas. La medición es más alta que las estimaciones anteriores, lo que sugiere un nicho ecológico diferente para estos jóvenes.
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HISTORIA COMPLETA

Ilustración de T. Rex imagen de stock.
Crédito: © Daniel / stock.adobe.com

Jack Tseng ama a los animales que rompen huesos; las hienas son sus favoritas, así que cuando el paleontólogo Joseph Peterson descubrió huesos de dinosaurios fosilizados que tenían marcas de dientes de un juvenil Tiranosaurio rex , Tseng decidió intentar replicar las marcas de mordeduras y medir qué tan duro podían morder esos niños.

El año pasado, él y Peterson hicieron una réplica de metal de un diente en forma de cimitarra de un joven de 13 años T. Rex , lo montó en un marco de prueba mecánico comúnmente utilizado en ingeniería y ciencia de materiales, y trató de romper una pierna de vaca con él.

Basado en 17 intentos exitosos de igualar la profundidad y la forma de las marcas de mordedura en los fósiles - tuvo que descartar algunas pruebas porque el hueso fresco se deslizó demasiado - determinó que un juvenil podría haber ejercido hasta 5,641newtons de fuerza, en algún lugar entre las fuerzas de la mandíbula ejercidas por una hiena y un cocodrilo.

Compare eso con la fuerza de mordida de un adulto T. Rex - alrededor de 35,000 newtons - o al insignificante poder de morder de los humanos: 300 newtons.

Estimaciones anteriores de la fuerza de mordida para juveniles T. Rexes - basado en la reconstrucción de los músculos de la mandíbula o en la reducción matemática de la fuerza de mordida de un adulto T. Rexes - fueron considerablemente menos, alrededor de 4.000 newtons.

¿Por qué es importante? Las mediciones de la fuerza de la mordedura pueden ayudar a los paleontólogos a comprender el ecosistema en el que vivían los dinosaurios, o cualquier animal extinto, qué depredadores eran lo suficientemente poderosos como para comer qué presa y con qué otros depredadores competían.

"Si tiene hasta casi 6,000 newtons de fuerza de mordida, eso los coloca en una clase de peso ligeramente diferente", dijo Tseng, profesor asistente de biología integrativa de UC Berkeley. "Al refinar realmente nuestras estimaciones de la fuerza de mordida juvenil, podemoscolóquelos de manera más sucinta en una parte de la red alimentaria y piense en cómo pueden haber desempeñado el papel de un tipo de depredador diferente al de sus padres adultos mayores ".

El estudio revela que juvenil T. Rexes aunque todavía no eran capaces de triturar huesos como sus padres de 30 o 40 años, estaban desarrollando sus técnicas de mordida y fortaleciendo los músculos de la mandíbula para poder hacerlo una vez que les salieran los dientes permanentes.

"Esto en realidad nos da un poco de métrica para ayudarnos a medir qué tan rápido está cambiando la fuerza de mordida de la edad juvenil a la adultez, y algo para comparar con cómo está cambiando el cuerpo durante ese mismo período de tiempo", dijo Peterson,un profesor de la Universidad de Wisconsin en Oshkosh y un paleopatólogo, un especialista en las lesiones y deformidades visibles en los esqueletos fósiles. "¿Ya están aplastando huesos? No, pero lo están perforando. Nos permite tener una mejor idea decómo se alimentan, qué están comiendo. Es solo agregar más a esa imagen completa de cómo vivieron y crecieron animales como los tiranosaurios y los roles que desempeñaron en ese ecosistema ".

Tseng, Peterson y la estudiante de posgrado Shannon Brink de la Universidad de East Carolina en Greenville, Carolina del Norte, publicarán sus hallazgos esta semana en la revista PeerJ .

Marcas de dientes en abundancia, pero ¿quién fue el que mordió?

Los experimentos que utilizan moldes de metal de dientes de dinosaurio para igualar las marcas de mordeduras observadas son raros, no porque las marcas de mordeduras en fósiles de dinosaurios sean raras, sino porque la identidad del mordedor rara vez es clara.

Sin embargo, dos fósiles de dinosaurios que Peterson excavó años antes de la Formación Hell Creek en el este de Montana resultaron ideales para tal experimento. Uno, el cráneo de un juvenil T. Rex , tenía una marca de mordedura curada en la cara. "Qué, aparte de otro T. Rex , podría morder otro T. Rex ¿y perforarle el cráneo? ", Razonó. Los tiranosaurios, como los cocodrilos de hoy, jugaban duro y la herida probablemente se debió a una pelea por comida o territorio.

Además, los orificios de punción en el cráneo, que se habían curado, tenían el tamaño y la forma de un juvenil T. Rex los dientes y el espacio se ajustan al espacio entre los dientes de un juvenil. Juvenil T. Rexes tienen dientes que son ovalados en sección transversal: más como un cuchillo, presumiblemente para cortar y desgarrar la carne. Adulto T. Rex Los dientes tienen secciones transversales redondas: más como postes, para triturar huesos. Tanto los juveniles como los adultos pueden reemplazar los dientes perdidos o rotos con piezas de repuesto enterradas en la mandíbula que emergen una vez que la cavidad está vacía.

Debido a que el hueso del cráneo es más duro que otros huesos, dijo Peterson, hacer coincidir estos agujeros con las perforaciones hechas por el diente de metal en un hueso de vaca proporcionó un límite superior a la fuerza de mordida.

El otro fósil era una vértebra de la cola de un dinosaurio pico de pato herbívoro, un Edmontosaurus. Tenía dos marcas de punción en los dientes que coincidían con las de un juvenil T. Rex . Peterson dijo eso T. Rex era el único depredador en ese momento, el período Cretácico tardío, hace más de 66 millones de años, que podría haber mordido con tanta fuerza el coxis de un pico de pato. Es probable que el juvenil perforara el hueso al morder una carne carnosa.parte de la cola del animal ya muerto.

Debido a que las vértebras son más blandas, la creación experimental de perforaciones similares en un hueso de vaca les dio a los investigadores un límite más bajo en la fuerza de mordida.

Tseng empleó una técnica de prueba que fue utilizada en 2010 por investigadores que midieron la fuerza de mordida de un dinosaurio mucho más viejo y más pequeño del Cretácico temprano: a Deinonychus , se hizo famoso con un nombre diferente, Velociraptor, en la película Jurassic Park de 1993. Su fuerza de mordida estaba entre 4.000 y 8.000 newtons.

Tseng, entonces en la Universidad de Buffalo en Nueva York, y Peterson hicieron una réplica de un juvenil T. Rex diente de la mitad de la mandíbula que usa una aleación de cromo-cobalto de grado dental, que es mucho más dura que el esmalte de dientes de dinosaurio, dijo Tseng.

Luego montaron el diente de metal en un marco de prueba mecánico y lo empujaron lentamente, a un milímetro por segundo, en un húmero de vaca recién congelado y descongelado. Los huesos son más fáciles de fracturar a baja velocidad que con un mordisco rápido.Debido a que la mitad del húmero tiene una cortical más gruesa que el hueso cerca de los extremos de la articulación, la mitad se usó para reproducir las punciones faciales. Los extremos se usaron para simular las punciones de las vértebras.

"Lo que hicimos, un estudio actualista, fue decir: 'Apuñalemos la cosa con un diente y veamos qué hace'", dijo Peterson. "Lo que estamos encontrando es que nuestras estimaciones son ligeramente diferentes a otros modelos, pero están dentro de un rango lo suficientemente cercano, estamos en la misma página ".

Tseng enfatizó que no hay un número que describa la fuerza de mordedura de ningún animal: depende de cómo la criatura muerda y ajuste la presa en su boca para obtener la mejor palanca.

"Probablemente no solo estaban mordiendo. Si miras a los depredadores modernos, incluso a los depredadores reptiles, a veces hay un ajuste. Tal vez estén encontrando el lugar más ventajoso mecánicamente o el diente más fuerte para morder", dijo Tseng.quien se graduó en 2004 del Departamento de Biología Integrativa de UC Berkeley y curador asistente en el Museo de Paleontología de la Universidad de California. "Presumiblemente, hay algunos ajustes involucrados antes de que hagan ese bocado, por lo que literalmente pueden tomar el mejor bocado para hacerque matan o dañan lo que sea en lo que están tratando de meterse ".

Sin embargo, las mediciones son un comienzo para registrar el aumento en la fuerza de mordida de los tiranosaurios a medida que maduran, similar a cómo lo han registrado los paleontólogos T. Rex tamaño y peso con la edad.

"Así como puede hacer una curva de crecimiento para un organismo así, también puede hacer una curva de fuerza para su fuerza de mordida: cuál era su fuerza de mordida a los 12 o 13 años, cuál era a los 30, 35 o 40años. ¿Y qué significa eso potencialmente sobre el papel que esos animales jugaron en ese ecosistema en ese momento? ", dijo Peterson." Lo bueno de encontrar marcas de mordidas en huesos de un tiranosaurio juvenil es que nos dice que a los 13 añosviejos, todavía no eran capaces de triturar huesos, pero ya lo estaban intentando, estaban perforando huesos, bastante profundo. Probablemente estén fortaleciendo a medida que envejecen ".

Tseng, cuyo interés principal son los mamíferos, está ansioso por reanudar los estudios interrumpidos por la pandemia para medir la fuerza de mordedura de varios animales vivos y extintos a fin de inferir los nichos del ecosistema de depredadores que ya no están vivos. Para esas criaturas, los fósiles son todosque los paleontólogos tienen, para "interpretar el comportamiento y dar algo de vida a estos animales extintos", dijo Peterson.

"Yo uso una lente biomecánica cuando miro todo, vivo o extinto", agregó Tseng. "Los ecologistas de hoy que estudian las redes tróficas y los ecosistemas no dependen mucho de los huesos; tienen animales y plantas físicos. En realidad son los paleontólogosque están interesados ​​en este enfoque, porque la mayoría de lo que tenemos que estudiar son huesos y marcas de mordeduras ".


Fuente de la historia :

Materiales proporcionado por Universidad de California - Berkeley . Original escrito por Robert Sanders. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.


Referencia de la revista :

  1. Joseph E. Peterson, Z. Jack Tseng, Shannon Brink. Estimaciones de la fuerza de mordida en Tyrannosaurus rex juvenil basadas en marcas de punción simuladas . PeerJ , 2021; 9: e11450 DOI: 10.7717 / peerj.11450

cite esta página :

Universidad de California - Berkeley. "Los jóvenes T.rexes tenían una mordedura poderosa, capaz de ejercer una sexta parte de la fuerza de un adulto: los tiranosaurios jóvenes probaron sus habilidades a medida que crecían para convertirse en trituradores de huesos como sus padres". ScienceDaily. ScienceDaily, 2 de junio de 2021. .
Universidad de California - Berkeley. 2021, 2 de junio. Los T.rex jóvenes tenían una mordida poderosa, capaz de ejercer una sexta parte de la fuerza de un adulto: los tiranosaurios jóvenes probaron sus habilidades a medida que crecían para convertirse en trituradores de huesos como supadres. ScienceDaily . Consultado el 2 de junio de 2021 en www.science-things.com/releases/2021/06/210602091409.htm
Universidad de California - Berkeley. "Los jóvenes T.rexes tenían un mordisco poderoso, capaz de ejercer una sexta parte de la fuerza de un adulto: los tiranosaurios jóvenes probaron sus habilidades a medida que crecían para convertirse en trituradores de huesos como sus padres". ScienceDaily. Www.science-things.com / releases / 2021/06 / 210602091409.htm consultado el 2 de junio de 2021.

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