Met een gewicht tot 8, 000 pond, hadrosauriërs, of eendenbekdinosaurussen behoorden tot de grootste dinosaurussen die over de aarde zwerven. Hoe kwamen de skeletten van deze vierbenige, plantenetende dinosaurussen met een zeer lange nek zo'n enorme last dragen?

Nieuw onderzoek onlangs gepubliceerd in PLOS EEN biedt een antwoord. Een unieke samenwerking tussen paleontologen, mechanische ingenieurs en biomedische ingenieurs onthulden dat de trabeculaire botstructuur van hadrosauriërs en verschillende andere dinosaurussen op unieke wijze in staat is om grote gewichten te dragen, en anders dan die van zoogdieren en vogels.

"De structuur van het trabeculaire, of sponsachtig bot dat zich vormt in het binnenste van botten die we hebben bestudeerd, is uniek binnen dinosaurussen, " zei Tony Fiorillo, SMU paleontoloog en een van de auteurs van de studie. Het trabeculaire botweefsel omringt de kleine ruimtes of gaten in het binnenste deel van het bot, Fiorillo zegt, zoals wat je zou kunnen zien in een ham of steakbone.

"In tegenstelling tot zoogdieren en vogels, het trabeculaire bot neemt niet in dikte toe naarmate de lichaamsgrootte van dinosaurussen toeneemt, " zegt hij. "In plaats daarvan neemt het toe in dichtheid van het optreden van sponsachtig bot. Zonder deze gewichtsbesparende aanpassing, de skeletstructuur die nodig is om de hadrosauriërs te ondersteunen zou zo zwaar zijn, de dinosauriërs zouden grote moeite hebben gehad om te bewegen."

Het interdisciplinaire team van onderzoekers gebruikte technische faaltheorieën en allometrie-schaling, die beschrijft hoe de kenmerken van een levend wezen veranderen met de grootte, om CT-scans van het distale dijbeen en het proximale scheenbeen van dinosaurusfossielen te analyseren.

Het team, gefinancierd door het National Science Foundation Office of Polar Programs en de National Geographic Society, is de eerste die deze hulpmiddelen gebruikt om de botstructuur van uitgestorven soorten beter te begrijpen en de eerste die de relatie tussen botarchitectuur en beweging bij dinosauriërs beoordeelt. Ze vergeleken hun bevindingen met scans van levende dieren, zoals Aziatische olifanten en uitgestorven zoogdieren zoals mammoeten.

"Het begrijpen van de mechanica van de trabeculaire architectuur van dinosaurussen kan ons helpen het ontwerp van andere lichtgewicht en dichte structuren beter te begrijpen, " zei Trevor Aguirre, hoofdauteur van het artikel en een recente werktuigbouwkundige Ph.D. afgestudeerd aan de Colorado State University.

Het idee voor de studie begon tien jaar geleden, toen Seth Donahue, nu een biomedisch ingenieur aan de Universiteit van Massachusetts en expert op het gebied van dierlijke botstructuur, werd uitgenodigd om een ​​academische conferentie in Alaska bij te wonen, georganiseerd door Fiorillo en andere collega's die geïnteresseerd waren in het begrijpen van het leven van dinosauriërs in het oude Noordpoolgebied. Dat is waar Fiorillo voor het eerst hoorde van Donahue's gebruik van CT-scans en technische theorieën om de botstructuur van moderne dieren te analyseren.

"In de wetenschap hebben we zelden bliksemschicht- of 'aha'-momenten, " zegt Fiorillo. "In plaats daarvan hebben we, 'huh?' momenten die vaak niet in de buurt komen van wat we voor ogen hadden, maar creëren in plaats daarvan hun eigen vragen."

Het toepassen van technische theorieën om fossielen van dinosauriërs te analyseren en het daaropvolgende nieuwe begrip van de unieke aanpassing van dinosauriërs aan hun enorme omvang groeide uit de 'huh?' moment op die conferentie.