Ocas byl pro dinosaury důležitý. Tyranosaurus a další s ním totiž vrtěli

Trvalo asi 80 milionů let, než se tělesné proporce a celkové držení těla ptačích rodových linií dinosaurů proměnily do té míry, že tito tvorové začali připomínat dnešní ptáky a přišli o svůj dlouhý ocas. A proč byl tento časový úsek tak dlouhý? Patrně proto, že ocas byl pro pravěké dinosauří obry velmi důležitý.

Tyranosaurus nebyl na vrcholu potravního řetězce. Existoval větší predátor

Dlouho se však přesně nevědělo, k čemu vlastně sloužil; vědci zvažovali například jeho možné využití při mezidruhové komunikaci dinosaurů, při udržování rovnováhy, při plavání nebo při obraně proti jiným predátorům (vzpomeňme na slavný „souboj“ z českého trikového filmu Cesta do pravěku, v němž se stegosaurus brání proti většímu a silnějšímu dvounohému teropodovi údery kostnatého ocasu). 

Nový výzkum nyní vnesl do této záhady trochu světla: naznačuje, že ocas hrál zřejmě klíčovou roli při jejich pohybu, kdy vyvažoval jejich vzpřímenou figuru. To znamená, že při chůzi jím dinosauři elegantně pohybovali ze strany na stranu a při běhu jím nadšeně vrtěli.

3D simulace přinesla překvapení

„Když jsem poprvé viděl výsledky simulací, velmi mě překvapily,“ uvedl podle serveru Science Alert paleontolog Peter Bishop, působící v současnosti v Queenslandském muzeu.

Počítačové simulace pohybu neptačích teropodů (čeledí zahrnujících Tyrannosaura rexe a velociraptory) odhalily, že tito tvorové švihali jak krkem, tak ocasem ze strany na stranu.

Bishop a jeho kolegové se při své práci opřeli o informace o fyziologických a biologických parametrech běhavých ptáků, získané studiem stávajících druhů, a začali s pomocí anatomických a svalových modelů vytvářet podrobnou 3D simulaci jejich dynamického chování při chůzi. Přesnost modelování testovali pomocí simulace pohybu Tinamy argentinské (Eudromia elegans), dnes žijícího druhu běhavého jihoamerického ptáka, žijícího v suché křovinaté pampě.

„Simulace spontánně generovaly chůzi a běh, jež vykazovaly silnou kinematickou a kinetickou shodu s empirickými pozorováními,“ napsal tým ve studii, kterou zveřejnil odborný titul Science Advances.

Podle modelu mohou nelétaví běhaví ptáci běžet rychlostí až 2,62 m/s, což odpovídá tomu, co víme o Tinamě argentinské.

"Chrtí" dinosaurus, který vrtěl ocasem

Na tomto základě pak vědci vyvinuli počítačovou simulaci pohybu dinosaura Coelophysis bauri - malého masožravého teropoda, který žil zhruba před 220 miliony let a lovil hmyz, ještěrky a mláďata dávných předků krokodýlů.

Tento druh dinosaura měl duté kosti a vyznačoval se štíhlou, chrta připomínající figurou, díky níž byl lehký, obratný a pravděpodobně velmi rychlý. Na délku měřil až tři metry a a vážil kolem 15 kilogramů. 

Po vyhynutí dinosaurů obýval Zemi tajemný hobit. Kopytník vzhledu psa

Zatímco předchozí simulace lokomočního pohybu (tedy prostorového pohybu pomocí svalové činnosti) dinosaurů považovaly ocas za protiváhu přední části těla zvířete s tím, že jednotlivé části těla považovali vlastně za jedinou tuhou entitu, nyní vědci vzali do úvahy také axiální pohyby jednotlivých částí těla, tedy jejich schopnost točit se vzhledem k ose těla. Chtěli tak zjistit, jaký vztah byl mezi "pohybem celého zvířete a jeho morfologií, neuromuskulární kontrolou a výkonem" a jak na sebe tyto faktory vzájemně působily.

Původ hadů odtajněn. Důležitou roli hrál dopad asteroidu

„Poté, co jsme provedli řadu dalších simulací, při nichž jsme vyzkoušeli těžší i lehčí ocasy nebo dokonce vůbec žádné, jsme přesvědčivě prokázali, že dinosauři používali vrtění ocasem jako prostředek k řízení momentu hybnosti při chůzi,“ vysvětlil Bishop.

Švihnutím ocasu ze strany na stranu reguloval dinosaurus Coelophysis bauri moment hybnosti (množství rotačního pohybu) celého svého těla. Ocas přitom působil jako tlumič setrvačnosti a udržoval tento rotační pohyb v omezeném rozsahu.

„Naše zjištění v podstatě ukazují, že dinosauři jako tyranosaurus a velociraptor vrtěli při běhu ocasy ze strany na stranu, což jim pomáhalo držet rovnováhu,“ řekl Bishop.

Vrtění ocasu hrálo při pohybu klíčovou roli

Model také odhalil, že dinosaurus Coelophysis bauri zřejmě potřeboval ke koordinaci pohybů ocasu s jinými pohyby těla jen minimální svalové úsilí.

Když vědci zkusili nasimulovat pohyb dinosaura bez ocasu, ukázalo se, že musel zvýšit své svalové úsilí o 18 procent, aby kompenzoval nedostatek tlumícího účinku ocasu. Podle výzkumníků to dokazuje, že ocasy hrály u dinosaurů - vedle toho, že fungovaly jako jednoduchá protizávaží - také klíčovou roli při jejich pohybu.

Záhada dinosauřího sexu. Rozmnožování pravěkých tvorů nabízí bizarní teorie

„Výzkum nám poskytl daleko větší přehled o tom, jak se dinosauři pohybovali, a v budoucnu se může velmi snadno stát, že změní způsob, jak jsou dinosauři zobrazováni ve filmech, jako je Jurský park,“ řekl serveru Scimex Jim Thompson, generální ředitel Queenslandského muzea v Austrálii.