Modellering af gammel fossilbevægelse afslører skridt i udviklingen af ​​kropsholdning hos dinosaur- og krokodilleforfædre

Forskere fra University of Bristol og Royal Veterinary College (RVC) brugte tredimensionel computermodellering til at undersøge bagbenet af Euparkeria capensis - et lille krybdyr, der levede i triasperioden for 245 millioner år siden - og udledte, at det havde en "mosaik " af funktioner i bevægelse.

Studiet, som blev offentliggjort i dag i Videnskabelige rapporter , blev ledet af forsker Oliver Demuth, sammen med professorerne Emily Rayfield (Bristol) og John Hutchinson (RVC). Deres nye mikrocomputertomografi-scanninger af flere prøver afslørede hidtil uset information om den tidligere skjulte form af hofteknoglerne og strukturen af ​​fod- og ankelleddet.

Euparkeria har været kendt fra adskillige fossile eksemplarer siden begyndelsen af ​​1900-tallet og viste sig at være en nær slægtning til den sidste fælles forfader til både krokodiller og fugle. Mens fugle og krokodiller viser forskellige bevægelsesstrategier, to-benede fugle med en oprejst (oprejst) holdning, delt med to- og firbenede dinosaurer, og krokodiller med en firbenet (firbenet) udstrakt stilling, deres forfader delte engang en fælles bevægelsesmåde, og Euparkeria kan give et vigtigt indblik i, hvordan disse forskelle opstod.

Forfatternes nye rekonstruktion af hoftestrukturen viste, at Euparkeria havde en markant knoglekant på bækkenet, kaldet en supra-acetabulær kant, dækker toppen af ​​hofteleddet. Dette træk var tidligere kun kendt fra senere arkosaurer på linie til krokodiller og blev ofte brugt til at udlede en mere oprejst kropsholdning for disse dyr; vendt i krokodiller, da de blev mere amfibiske. Hættekanten tillod bækkenet at dække toppen af ​​lårbenet og støtte kroppen med lemmerne i et søjleformet arrangement; derfor kaldes denne type led 'søjle-opretstående'. Euparkeria er indtil videre det tidligste krybdyr med denne struktur bevaret. Kunne den derfor have antaget en mere oprejst, snarere end mere spredt, også kropsholdning?

For at teste, hvordan bagbenet kunne eller ikke kunne have bevæget sig i livet, holdet vurderede, hvor langt lårbenet kunne have roteret, indtil det kolliderede med hofteknoglerne, og deres modeller adresserede, hvordan ankelleddet kunne have været stillet, også. Computersimuleringerne antydede, at mens lårbenet kunne have været holdt i en oprejst stilling, foden kunne ikke have været placeret stabilt på jorden på grund af den måde foden roterer rundt om ankelleddet, indebærer en mere spredt kropsholdning. Imidlertid, den knoglede kant, der dækker hofteleddet, begrænsede bevægelsen af ​​lårbenet på en måde, der er ukendt hos noget levende dyr, der er i stand til en mere spredt gang, antyder en mere oprejst holdning.

Holdets simuleringer afslørede således tilsyneladende modstridende mønstre i hofte- og ankelleddet. Mens Euparkeria indtil videre er det tidligste krybdyr med denne ejendommelige hoftestruktur, et ankelled, der tillader en mere oprejst stilling, dukkede op senere hos trias-arkosaurerne. Dr. John Hutchinson, professor i evolutionær biomekanik ved RVC, sagde, "Mosaikken af ​​strukturer til stede i Euparkeria, derefter, kan ses som et centralt springbræt i udviklingen af ​​bevægelse hos arkosaurer."

Første forfatter Oliver Demuth, forskningstekniker ved RVC og tidligere masterstuderende ved University of Bristol, sagde, "Euparkerias hoftestruktur var ekstremt overraskende, især da det funktionelt modsiger ankelleddet. Tidligere troede man, at begge var forbundet og udviklede sig synkront. Imidlertid, vi var i stand til at demonstrere, at disse egenskaber faktisk var afkoblet og udviklet sig på en trinvis måde."

Dr. Emily Rayfield, professor i palæobiologi ved University of Bristol, sagde, "Denne tilgang er spændende, fordi brugen af ​​CT-scanningsdatasæt og computermodeller af, hvordan knoglerne og leddene passer sammen, har givet os mulighed for at teste mangeårige ideer om, hvordan disse gamle dyr bevægede sig, og hvordan lemmerne fra de tidligste forfædre til fugle, krokodiller og dinosaurer kan have udviklet sig"