Backbones em ziguezague ajudaram a transformar dinossauros em gigantes

Saurópodes, como este Diplodocus, podem ter vértebras especialmente articuladas para suportar seu tamanho imenso.

Herschel Hoffmeyer / Shutterstock

Backbones em ziguezague ajudaram a transformar dinossauros em gigantes

Por Lucas JoelFeb. 27, 2017, 13:45

Os saurópodes eram criaturas colossais, atingindo até 50 metros de comprimento e pesando até 77 toneladas - 14 vezes o peso dos elefantes africanos modernos. E os pescoços de alguns desses dinossauros compunham grande parte de todo o seu corpo - até 15 metros no apropriadamente chamado Supersaurus . Agora, os cientistas sugeriram uma nova razão pela qual esses dinossauros puderam crescer tão maciços: ossos "dentados" especiais nas costas que se encaixam perfeitamente como as peças de um quebra-cabeça. O novo trabalho ajuda os pesquisadores a entender o crescimento desses gigantes, revelando como suas espinhas dorsais poderiam suportar as enormes tensões impostas pelo seu enorme peso corporal.

Os cientistas - e crianças curiosas em idade escolar - se perguntam há muito tempo por que os saurópodes eram tão grandes e como eram assim. Quanto maior o corpo, mais difícil é suportar, especialmente quando muito do seu peso está pairando no ar. Ao longo dos anos, os cientistas observaram muitas adaptações que ajudaram os corpos de saurópodes a carregar seu peso maciço sem ferimentos. Por exemplo, os dinossauros tinham pernas semelhantes a pilares, cabeças pequenas e ossos salpicados de sacos de ar. Para explorar ainda mais como os saurópodes usavam seu peso, o paleontologista de vertebrados John Fronimos - Ph.D. formado na Universidade de Michigan em Ann Arbor - começou a estudar os restos fósseis de Spinophorosaurus nigerensis, um saurópode com vértebras de até meio metro. Quando Fronimos examinava os enormes fósseis enquanto visitava um museu na Espanha, encontrou algo incomum: linhas profundas em zigue-zague nas vértebras, onde a metade superior da espinha dorsal entra em contato com a metade inferior.

Em mamíferos e dinossauros, cada vértebra é feita de dois ossos que se fundem lentamente ao longo do tempo: o corpo principal, muitas vezes cilíndrico da vértebra, chamado centro e o arco de osso que abriga a medula espinhal, chamado arco neural. Os dois ossos envolvem a medula espinhal como um cadeado, tocando quando se juntam. Antes que isso aconteça, o crescimento ósseo ocorre entre as duas partes, onde a cartilagem mole gera novas células. Exatamente quando a fusão acontece depende do animal. As vértebras humanas se fundem em unidades sólidas aos 6 ou 7 anos de idade. Mas nos saurópodes gigantes, a fusão não terminou até os 20 anos, quando estavam quase totalmente crescidos.

Vista lateral esquerda da articulação onde o arco neural e o centro entram em contato com a vértebra do tronco do saurópode Spinophorosaurus nigerensis.

John Fronimos

Isso apresentou um grande problema, diz Fronimos. Isso ocorre porque os pontos que permitiram o crescimento dos ossos também eram fracos, sujeitos a ferimentos repentinos e ao estresse de longo prazo resultante de suportar uma carga tão pesada. Digite as linhas em zigue-zague: em vez de duas superfícies planas onde os ossos se uniram, como nos humanos, esses saurópodes tinham superfícies ranhuradas que se encaixavam quase como peças de quebra-cabeça. Mathew Wedel, paleontologista de vertebrados da Universidade Ocidental de Ciências da Saúde em Pomona, Califórnia, compara os ossos aos tênis. "Eles basicamente passaram de solas escorregadias a pisadas."

Além de proporcionar melhor aderência às duas partes ósseas, uma metade não foi puxada pela outra, os degraus “aumentam a área da superfície de contato entre os ossos”, diz Fronimos. “Isso significa que a mesma quantidade de força é distribuída por uma área maior, reduzindo o estresse a qualquer momento.” Isso ajudou a dar aos espinhos de saurópodes a força necessária para resistir aos pesos titânicos de seus proprietários, Fronimos e seu co-autor, Jeffrey Wilson, paleontologista de vertebrados da Universidade de Michigan, relata este mês em Ameghiniana.

Algumas suturas de S. nigerensis são ainda mais complexas ou em zigue-zague do que outras. Fronimos explica que isso sugere que diferentes backbones tiveram que lidar com um estresse relativamente mais ou menos. Por exemplo, as suturas mais complexas estão nos ossos atrás dos ombros, enquanto as suturas mais próximas da cabeça são menos complexas. Quando você se move para baixo do pescoço, cada osso individual tem que suportar mais e mais peso, porque há mais e mais pescoço à frente deles que ele tem que suportar, ele diz. Então, haverá mais estresse aplicado a esse osso até chegar aos ombros, que suportam todo o peso do pescoço. Para Wedel, que não estava envolvido no trabalho, Esse padrão de complexidade faz bom senso mecânico.

`` Eu amo este artigo porque tem poder explicativo '', diz Wedel. Ele também revela como um processo que não é um problema durante o crescimento humano acaba se tornando um problema quando você pesa 30 toneladas, diz ele.

O próximo passo, diz Fronimos, é olhar as espinhas dorsais de outros dinossauros, para ver se eles também têm os dentes reveladores. Os saurópodes podem ter sido a maior linhagem de dinossauros, mas espécies ainda menores, como o Tyrannosaurus rex, poderiam pesar até cerca de 9 toneladas. Se eles praticam passos semelhantes, Fronimos diz, assim como os saurópodes, ajudará os paleontologistas a fazerem interpretações mais precisas sobre como esses animais viveram e que tipos de estresse seus corpos foram submetidos.