Cortando fósseis e examinando anéis de crescimento, os cientistas descobriram como os dinossauros predadores ficaram tão grandes – ScienceDaily

“Queríamos olhar para uma ampla faixa de diferentes terópodes, dinossauros carnívoros de duas pernas, para entender padrões mais amplos de crescimento e evolução no grupo”, disse Tom Cullen, autor principal de um novo estudo em Anais da Royal Society B.

Cullen, um cientista afiliado do Field Museum de Chicago que trabalhou no estudo como pesquisador de pós-doutorado no Field com o então curador de dinossauros do museu, Pete Makovicky, explica: “Em particular, queríamos entender como alguns deles ficaram tão grandes. É o caminho Tiranossauro Rex cresceu a única maneira de fazer isso? “

Makovicky, um cientista afiliado de Field e professor de geologia da Universidade de Minnesota e principal autor do artigo, diz: “Também queríamos ver se obtivemos o mesmo registro de crescimento quando amostramos uma variedade de ossos diferentes do mesmo esqueleto … Todos eles. essas questões sobre como os terópodes cresceram podem afetar nossa compreensão da evolução do grupo. ” Makovicky desenvolveu a ideia do projeto e também descobriu vários dos dinossauros cujos fósseis foram analisados ​​no estudo.

A questão de como um animal é aumentado é surpreendentemente complicada. Mamíferos como nós tendem a passar por um período de crescimento extremo quando somos jovens e então permanecem do mesmo tamanho quando atingimos a idade adulta. Em outros grupos de animais, nem sempre é esse o caso. “A taxa de crescimento realmente varia, não existe um tamanho único para todos”, diz Cullen, que agora é pesquisador de pós-doutorado no Museu de Ciências Naturais da Carolina do Norte. “Os pássaros crescem muito rapidamente e atingem o tamanho adulto muito rapidamente, enquanto os répteis como crocodilos e vários lagartos e cobras têm um crescimento longo. Com eles, um indivíduo realmente grande é provavelmente muito velho.”

Dinossauros terópodes gostam Tiranossauro Rex eles estão relacionados a pássaros e répteis modernos; na verdade, os pássaros são os únicos terópodes vivos. Os cientistas não sabiam se os padrões de crescimento dos terópodes eram mais parecidos com os dos pássaros ou répteis, e esses diferentes padrões de crescimento podem fazer uma grande diferença em como um animal se encaixa em seu ecossistema. Ficar grande rapidamente pode ser uma vantagem competitiva – torna mais fácil para você caçar outros animais e torna mais difícil para outros animais caçarem. Por outro lado, o crescimento rápido requer muita energia e recursos, e é mais fácil crescer um pouco a cada ano durante toda a vida. “A quantidade de calorias Tiranossauro Rex teria precisado durante seu período de crescimento teria sido ridículo “, diz Cullen, como um adolescente que comia dinossauros em vez de sacos intermináveis ​​de petiscos de bagel.

A luta central no estudo de animais extintos é que nunca podemos saber exatamente como eram suas vidas. Já que não podemos observar diretamente um dinossauro crescer da mesma forma que um animal vivo pode hoje, é difícil saber com certeza como eles cresceram. Mas há pistas no registro fóssil que revelam padrões de crescimento.

“” Dentro dos ossos à medida que um animal cresce, há marcas como anéis de árvore que registram aproximadamente a idade do animal, quanto ele cresce a cada ano e uma série de outros fatores “, diz Cullen. Para encontrar esses anéis de crescimento, Cullen e seus colegas cortaram fósseis de dezenas de dinossauros, desde o tamanho de cães e avestruzes até SUE o Tiranossauro Rex, um dos maiores dinossauros predadores já descobertos. Obter acesso para cortar e cortar ossos de uma variedade de terópodes não foi uma proposta fácil, mas Cullen e Makovicky contataram colegas de todo o mundo. Em particular, eles foram capazes de obter amostras de uma nova espécie de carcarodontossaurídeo gigante da Argentina como um contraponto direto ao Tiranossauro Rex – Este espécime foi descoberto e escavado por Makovicky em colaboração com seus colegas argentinos Juan Canale e Sebastián Apesteguía. Os autores também contataram colegas do Museu Paleontológico de Liaoning para obter amostras de pequenos terópodes intimamente relacionados com pássaros para obter a ampla amostragem evolutiva necessária para determinar padrões de grande escala na história da vida.

“O primeiro espécime que o Field Museum me permitiu testar foi o SUE em Tiranossauro Rex“disse Cullen.” Foi muito estressante, pois é um fóssil tão famoso. “Ele usou uma broca com ponta de diamante para cortar um pequeno cilindro do fêmur de SUE. A amostra resultante era uma seção transversal do osso SUE, com linhas como anéis de árvore que mostrar onde o osso novo cresceu ano após ano. (O pedaço de osso que faltava, do tamanho de uma bateria D, foi preenchido com massa marrom, se você for ver SUE no Museu de Campo e olhar de perto em sua coxa esquerda, você pode ver , mas é difícil de detectar).

De volta ao laboratório, Cullen cortou amostras de ossos tão finas que a luz poderia passar por elas e as examinou ao microscópio.

“A maioria dos animais tem um período a cada ano em que param de crescer, tradicionalmente sugerido em épocas como o inverno, quando a comida é mais escassa. Ele aparece nos ossos como uma linha, como um anel de árvore”, diz Cullen. . Ao analisar essas linhas de crescimento e examinar os ossos em busca de novas regiões de crescimento, os cientistas podem obter uma estimativa aproximada da idade de um animal e quanto ele cresceu a cada ano. Também existem pistas na estrutura óssea.

“Você pode ver todas as pequenas áreas onde as células ósseas cresceram e a estrutura dos vasos sanguíneos que atravessam o osso”, diz Cullen. “Esses canais vasculares informam aproximadamente com que velocidade o osso estava crescendo. Se os canais são mais organizados, o osso se deposita mais lentamente e, se a estrutura é caótica, ele cresce mais rapidamente.”

Cullen descobriu que os padrões de crescimento dos dinossauros dependiam de sua família. Tiranossauro Rex e seus parentes, os celurossauros, apresentaram um período de extremo crescimento durante a adolescência e desapareceram quando atingiram a idade adulta. DEMANDA para Tiranossauro Rex viveu até os 33 anos, o mais velho Tiranossauro Rex conhecido hoje, mas atingiu o tamanho adulto aos 20 anos. Para atingir esse tamanho enorme, SUE provavelmente ganhou cerca de 35-45 libras por semana quando era adolescente. Seus primos mais distantes, os alosauróides, podiam atingir tamanhos quase tão grandes quanto Tiranossauro Rex, mas eles cresceram lentamente ao longo de suas vidas, e os indivíduos mais velhos alcançaram os maiores tamanhos. Entre os alossauróides que eles amostraram estava o novo carcharodontosaurus da Argentina. Atingiu um tamanho próximo ao da SUE, mas não atingiu o tamanho adulto até os 30 ou 40 anos. Viveu cerca de 50 anos ou mais, o que o tornou o terópode individual mais antigo já registrado, com exceção de alguns pássaros como os papagaios. Apesar de sua idade avançada, ele só parou de crescer 2 ou 3 anos antes de se tornar parte do registro fóssil.

A descoberta levanta questões sobre como esses dinossauros predadores interagiam com os animais ao seu redor. Os dinossauros herbívoros que viviam ao lado Tiranossauro Rex eram ceratopsianos como o triceratops e os hadrossauros de bico de pato. Eles também cresceram extremamente rápido na adolescência. Carnívoros alosauroides de crescimento lento viviam com saurópodes grandes de pescoço longo que também cresciam rapidamente, mas parecem ter demorado muito para atingir o tamanho normal. Essas tendências podem estar relacionadas.

“Não podemos dizer com certeza, mas pode haver algum tipo de pressão de seleção para que os celurossauros cresçam rapidamente para acompanhar suas presas, ou pressão para que os alossauróides continuem a crescer de tamanho, já que suas presas também estavam aumentando de tamanho. . “diz Cullen. “Mas é bastante especulativo. Pode ser que, mesmo que os saurópodes continuassem a crescer ao longo da vida, eles tivessem tantos filhotes que sempre haveria algo pequeno para comer.”

Mas embora a pesquisa não tenha respondido a todas as perguntas sobre por que os dinossauros gostam Tiranossauro Rex Eles cresceram com o crescimento, diz Cullen, “Estou muito orgulhoso deste trabalho. É o culminar de muitos, muitos anos de pequenos projetos construídos em direção a uma espécie de objetivo central de tentar entender o crescimento desses animais e compreender os muitos fatores que o influenciam. nesses padrões. Isso não resolve, mas é um grande passo à frente. “