Was ist bemerkenswert am Design der „Halsrippen“ der Sauropoden?
Das Skelett eines Sauropoden – eines Dinosauriers mit langem Hals. Wennwir das Wort „Rippen“ hören, denken wir sofort an Knochen, die die Organe schützen und sich unterhalb des Brustkorbs befinden. Nun, „Halsrippen“ sehen etwas anders aus, und bei den ausgestorbenen Dinosauriern mit langen Hälsen überhaupt anders.
Bei einigen Sauropoden erstreckten sich diese Strukturen über die gesamte Länge des Halses. Jedes Rippenbein war an den Halswirbeln befestigt und bedeckte drei Wirbel in seiner Länge. Sind die Halsrippen tatsächlich durch Evolution entstanden, oder hatten sie eine bestimmte Funktion, für die sie speziell vorgesehen waren?
Dr. Michael Habib hat eine interessante Aufgabe. Er simuliert für das Naturkundemuseum des Bezirks Los Angeles die Handlungen und Bewegungen fossiler Tiere.1 Während seines Vortrags auf der 75. Jahrestagungder Society of Vertebrate Paleontology berichtete Dr. Habib über einige bemerkenswerte Merkmale des Designs der Halsrippen von Sauropoden. 2
Als Erstes stellte der Wissenschaftler fest, dass das Rippen wahrscheinlich kein fester Knochen war. Dr. Habib erklärte, dass die Halsrippen, die er bei den Ausgrabungen gefunden hatte, sich verformt hatten, um sich der Form der darunter liegenden Wirbel anzupassen.
Interessanterweise war dieses bestimmte Exemplar mit dem Bauch nach oben begraben worden. Anscheinend bestanden die Halsrippen aus verknöcherten (teilweise biomineralisierten) Sehnen. Das bedeutet, dass sie im Vergleich zu den harten Stützknochen der Beine mehr Knorpel und weniger Mineralien enthielten.
Ein höherer Anteil an Knorpelgewebe sorgt für mehr Flexibilität. Stellen Sie sich einen Sauropoden vor, der versucht, seinen Hals nach hinten oder zur Seite zu beugen und dabei eines seiner langen Halswirbel bricht. Die verknöcherten Sehnen waren einst flexibler als normale Knochen.
Bei der Simulation verschiedener Abweichungskräfte berücksichtigte Dr. Habib, dass die langen Skelettelemente nur an einem Ende befestigt sind, ähnlich wie die Flügel eines Flugzeugs, und daher je nach Gesamtlänge des Körpers mit einer bestimmten Frequenz schwingen können. Stellen Sie sich verschiedene Klaviersaiten unterschiedlicher Länge vor, die unterschiedlich klingen. Wenn beispielsweise ein Brachiosaurus zu einem Baum geht, um Blätter zu fressen, was hilft dann dem langen Hals, das Gleichgewicht zu halten und ein Schwanken des Kopfes zu verhindern?
Eine mögliche Lösung wäre ein komplexes System von Muskeln zwischen allen Knorpeln, das einem starken Schwanken entgegenwirkt. Aber um diese Muskeln zu unterstützen und zu steuern, benötigt der Organismus viel Energie. Habib ist der Ansicht, dass sich einige Arten von Sauropoden stattdessen auf ihre Halswirbel stützten, wodurch die Schwingungen ohne großen Kraftaufwand gedämpft werden konnten.
Khabib vergleicht die Halswirbel mit Federn, die in ihrer Struktur übereinanderliegenden Bögen ähneln und passiv und effektiv alle hypothetischen Schwingungen des Halses kontrollieren. Der Forscher erklärte den Zuhörern, dass die Funktion der Halswirbel ähnlich sei wie „die passive Wirkung von Federn, die außerhalb der schwingenden Struktur angeordnet sind”.
Mit anderen Worten: Die Halsrippen des Brachiosaurus absorbierten die Energie der Schwingungen des Halses, was wiederum dafür sorgte, dass der Kopf in einer ausreichend stabilen Position gehalten werden konnte, um die erforderliche Menge an Blättern zu fressen.
Diese erstaunliche Struktur gibt uns Anlass, die Erfindungsgabe des Schöpfers zu bewundern. Er – derjenige, der „Himmel und Erde, das Meer und alles, was darin ist, geschaffen hat und am siebten Tag ruhte“– hat die Halsrippen präzise entworfen. Dies ist ein Beweis für die Fürsorge des Schöpfers für seine Geschöpfe, die uns auch nach dem Aussterben dieser Lebewesen an seine Weisheit erinnert.
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Research Associates. Fact Sheet, Natural History Museum, Los Angeles County. Posted on nhm.org, accessed October 22, 2015.
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Habib, M., and L. Chiappe. Elastic titans: Functional analysis of sauropod necks reveals potential for elastic dampening and a novel blood flow assistance mechanism. Technical Session XVII, October 17, 2015, 1:45pm. Dallas, TX: 75th annual meeting of the Society of Vertebrate Paleontology.
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