29 febbraio 2012

Il colossale morso di Tyrannosaurus rex

Modello dinamico muscoloscheletrico del morso in Tyrannosaurus adulto. A sinistra sono indicati i principali gruppi muscolari coinvolti. (Da Bates e Falkingham 2012)
La discussione sulle capacità predatorie di Tyrannosaurus adulto ha generato interessanti ramificazioni interdisciplinari. In uno studio pubblicato oggi, Bates e Falkingham (2012) usano un modello dinamico muscoloscheletrico applicato a Homo, Alligator, Allosaurus e Tyrannosaurus (giovane e adulto) per determinare la forza del morso di questi animali.
I valori ottenuti nei modelli per Homo e Alligator sono nel range misurato sperimentalmente dal vivo, suggerendo che il metodo dia una buona stima della forza del morso.
Il valore ottenuto per i denti posteriori di Tyrannosaurus adulto è un colossale 35000-57000 Newton! Per chi fosse poco pratico di unità di misura della forza (Newton, N), 57000 N è la forza peso generata dalla massa di un elefante adulto. Ovvero, per opporsi alla forza generata a livello dei denti posteriori di Tyrannosaurus adulto nel'atto di serrare le mascelle occorre la stessa forza necessaria per tenere sospeso da terra un elefante adulto. Si tratta di un valore almeno 3 volte superiore alle precedenti stime.
Questo studio mostra un significativo aumento della forza del morso nel passaggio dal giovane all'adulto di Tyrannosaurus, segno che con la crescita ed il probabile cambio di ecologia Tyrannosaurus maturando entrasse in un regime in cui era adattativo incrementare la forza del suo morso. Questi valori sostengono l'ipotesi che un morso intenso, capace di frantumare le ossa, fosse parte della strategia predatoria/alimentare di Tyrannosaurus.

Bibliografia:
Bates KT, Falkingham PL 2012. Estimating maximum bite performance in Tyrannosaurus rex using multi-body dynamics. Biology Letters

12 commenti:

  1. E per Allosaurus? Comunque davvero impressionante .Per curiosità, per Deinosuchus e Spinosaurus sono state fatte di queste stime? Grazie in anticipo
    Simone

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    1. Allosaurus è simile al giovane Tyrannosaurus. Non esistono crani sufficientemente completi di Deinonychus e Spinosaurus per poter fare questi modelli.

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  2. Se non erro anche la potenza del morso di Allosaurus è stata decisamente rivalutata verso l'alto (circa 8700N, quasi il doppio rispetto a quanto stimato in passato). Dunque a sua volta più del doppio del giovane Tyrannosaurus. Mi sfuggono invece le considerazioni sulle statistiche scaledup, in particolare il fatto che Allosaurus scaledup raggiunga valori del tutto simili a quelli di Tyrannosaurus, il che è un po' contraddittorio viste le considerazioni sulla specializzazione di quest'ultimo, ma potrei aver interpretato male.

    In ogni caso, studio interessante con numeri sbalorditivi.

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  3. Si anche a me hanno stupito molto i valori per Allosaurus, sia normale che scaleup. Gli autori in proposito non dicono molto, tranne il fatto che ciò può essere dovuto all'incertezza di alcuni parametri e che forse tutti i teropodi di massa simile a T.rex avevano un morso molto potente. Io non ho però capito perchè la massa dovrebbe influenzare cosi tanto la potenza del morso. Inoltre i valori per l'alligatore adulto (4500 N) sono minori di quelli sperimentali (sui 9000 N) e qui mi sarei aspettato più precisione. In ultimo non ho visto accenno al giunto intermandibolare dei teropodi, del quale avevo letto in questo blog che faceva abbassare la potenza del morso nella gran parte dei teropodi rispetto ai tirannosauridi (poichè essi ce l'hanno rigido al contrario degli altri nei quali ha una certa mobilità).

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  4. Credo che pretendiate troppo dal modello, che, proprio perché è un modello, non può includere tutti i fattori in gioco nella realtà. Come si vede dall'immagine in altro, il modello calcola la forza generata dai muscoli in colore.
    La massa incide sulla forza per il motivo ovvio che un animale con massa maggiore ha una maggiore massa muscolare di uno più piccolo.

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  7. Una curiosità: l'apertura massima della bocca di Tyrannosaurus è quella raffigurata nell'immagine qui sopra? Se così fosse, l'immagine mi dà l'impressione che il T. rex a caccia potesse mordere solo il collo, la coda e forse gli arti delle sue prede, con il torso e i fianchi dei grossi erbivori al di fuori della sua portata, mi sbaglio di molto?

    Roberto

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    1. "Solo" il collo, la coda e gli arti? E ti pare poco? E comunque, anche la testa, la schiena e il ventre: un animale non è una statua di marmo indeformabile, si può mordere dovunque possa affondare la mandibola...

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  8. Sì, giusto, quel "solo" non voleva esprimere un giudizio di valore! Mi interessava però il confronto con altri theropodi, come Allosaurus e Carcharodontosaurus, che dovrebbero avere un'apertura molto più ampia, giusto?
    Mi domandavo anche... secondo te, la forza eccezionale registrata per i denti posteriori è dovuta semplicemente alla maggiore vicinanza ai muscoli o si tratta di uno specifico adattamento per frantumare le ossa delle carcasse (suggerendo, cioè, che con la crescita Tyrannosaurus diventasse più saprofago che da giovane)? Chiedo avendo in mente il morso delle iene, che con i molari frantumano le ossa di qualunque animale, ma che al livello dei canini non esercitano molta più forza dei lupi, per esempio.

    Roberto

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    1. Non era un "solo" sul valore, ma un "solo" letterale: quali altre parti del corpo occorre mordere?
      Il motivo della maggiore forza nei denti posteriori è puramente meccanico: il morso nel retro della bocca è più forte perché il braccio della leva in quel punto è più corto che nella parte anteriore della bocca: è lo stesso motivo per cui tutti gli animali con denti di tipo molariforme (noi compresi) hanno questi denti nel retro della bocca e non nella parte anteriore.
      Il fatto che un animale sia in grado di frantumare le ossa non significa che si nutra solo di carcasse... forse che le ossa di un animale ucciso siano più tenere di quelle di una carcassa? Anche quella è una delle tante semplicistiche favolette che si leggono online.
      Ho scritto già abbastanza post su Tyrannosaurus e sulla sua ecologia: suggerisco di cercarli digitando in alto a sinistra nella casella di ricerca del blog. I post e le discussioni dentro quei post sicuramente risponderanno a tutte le tue curiosità in proposito.

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    2. Giusto, cercare post prima di fare domande mi sembra una buona regola.
      Roberto

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