Hvorfor hadde Tyrannosaurus Rex små armer?

Vestigiale strukturer i Dinosaurriket

ScottRobertAnselmo/Wikimedia Commons/CC BY-SA

Tyrannosaurus Rex kan eller kanskje ikke ha vært den mest fryktinngytende dinosauren som noen gang har levd (du kan også argumentere for Allosaurus , Spinosaurus eller Giganotosaurus ), men hvor høyt den rangerer på alle tiders ondskapsliste, hadde denne kjøtteteren et av de minste arm-til-kropp-masseforholdet i hele mesozoiske epoken. I flere tiår har paleontologer og biologer diskutert hvordan T. Rex brukte armene sine, og om ytterligere 10 millioner år med evolusjon (forutsatt at K/T-utryddelse ikke hadde skjedd) kan ha fått dem til å forsvinne helt, slik de har gjort i moderne slanger.

Armene til Tyrannosaurus Rex var bare små i relative termer

Før vi utforsker dette problemet videre, hjelper det å definere hva vi mener med 'liten'. Fordi resten av T. Rex var så stor - voksne eksemplarer av denne dinosauren målte omtrent 40 fot fra hode til hale og veide alt fra 7 til 10 tonn - virket armene bare små i forhold til resten av kroppen, og var fortsatt ganske imponerende i seg selv. Faktisk var T. Rex sine armer over tre fot lange, og en fersk analyse har vist at de kan ha vært i stand til å benkpresse over 400 pund hver. Pund for pund, konkluderer denne studien, var T. Rex' armmuskler over tre ganger kraftigere enn de til et voksent menneske!

Det er også en god del misforståelser om rekkevidden til T. Rex sin armbevegelse og fleksibiliteten til denne dinosaurens fingre. Armene til T. Rex var ganske begrenset i omfang - de kunne bare svinge over en vinkel på omtrent 45 grader, sammenlignet med et mye bredere område for mindre, mer fleksible theropod-dinosaurer som Deinonychus - men så igjen, uforholdsmessig håndvåpen ville ikke kreve en bred operasjonsvinkel. Og så vidt vi vet, var de to store fingrene på hver av T. Rex' hender (en tredje, metacarpal, var virkelig rudimental i stort sett alle forstander) var mer enn i stand til å snappe live, vrikke byttet og holde det fast.

Hvordan brukte T. Rex sine 'små' armer?

Dette leder oss til million-dollar-spørsmålet: gitt deres uventet brede funksjonalitet, kombinert med deres begrensede størrelse, hvordan brukte egentlig T. Rex armene? Det har vært noen forslag gjennom årene, alle (eller noen) som kan være sanne:

• T. Rex-hannene brukte hovedsakelig armene og hendene for å gripe hunnene under parring (kvinnene hadde selvfølgelig fortsatt disse lemmene, og de brukte dem antagelig til de andre formålene som er oppført nedenfor). Gitt hvor lite vi vet om for øyeblikket dinosaur sex , dette er i beste fall et usikkert forslag!
• T. Rex brukte armene for å løfte seg fra bakken hvis den tilfeldigvis ble slått av beina under kamp, ​​for eksempel med en ivrig-å-ikke-bli-spist Triceratops (noe som kan være et tøft forslag hvis du veier åtte eller ni tonn), eller hvis den sov i liggende stilling.
• T. Rex brukte armene sine til å feste seg fast i snirklende byttedyr før den ga et morderbitt med kjevene. (Denne dinosaurens kraftige armmuskler gir ytterligere troverdighet til denne ideen, men nok en gang kan vi ikke legge til noen direkte fossile bevis for denne oppførselen.)

På dette tidspunktet spør du kanskje: hvordan vet vi om T. Rex brukte armene i det hele tatt? Vel, naturen har en tendens til å være veldig økonomisk i driften: det er usannsynlig at de små armene til theropod-dinosaurene ville ha vedvart til sent kritt periode hvis disse lemmene ikke tjente i det minste noen nyttige formål. (Det mest ekstreme eksemplet i denne forbindelse var ikke T. Rex, men to-tonnet Carnotaurus , hvis armer og hender var virkelig nubbin-lignende; Likevel trengte denne dinosauren sannsynligvis sine forkrøplede lemmer for i det minste å presse seg selv fra bakken hvis den skulle falle ned.)

I naturen er strukturer som ser ut til å være 'Vestigial' ofte ikke det

Når man diskuterer armene til T. Rex, er det viktig å forstå at ordet 'vestigial' er i øynene til betrakteren. En virkelig rudimentær struktur er en som tjente en hensikt på et tidspunkt langt tilbake i et dyrs slektstre, men ble gradvis redusert i størrelse og funksjonalitet som en adaptiv respons på millioner av år med evolusjonært press. Det kanskje beste eksemplet på virkelig rudimentære strukturer er restene av femtåede føtter som kan identifiseres i skjelettene til slanger (som er hvordan naturforskere innså at slanger utviklet seg fra femtåede virveldyrforfedre).

Imidlertid er det også ofte slik at biologer (eller paleontologer) beskriver en struktur som 'vestigial' ganske enkelt fordi de ikke har funnet ut formålet ennå. For eksempel ble blindtarmen lenge antatt å være det klassiske menneskelige vestigiale organet, helt til det ble oppdaget at denne lille sekken kan 'starte på nytt' bakteriekoloniene i tarmene våre etter at de har blitt utslettet av sykdom eller en annen katastrofal hendelse. (Antagelig motvekter denne evolusjonære fordelen tendensen til menneskelige blindtarmer til å bli infisert, noe som resulterer i livstruende blindtarmbetennelse.)

Som med vedleggene våre, så med armene til Tyrannosaurus Rex. Den mest sannsynlige forklaringen på T. Rex sine merkelig proporsjonerte armer er at de var akkurat så store som de trengte å være. Denne fryktinngytende dinosauren ville raskt ha blitt utryddet hvis den ikke hadde noen armer i det hele tatt - enten fordi den ikke ville være i stand til å parre seg og produsere babyen T. Rexes, eller den ville ikke kunne reise seg igjen hvis den falt til bakken, ellers ville den ikke kunne plukke opp små, dirrende ornitopoder og hold dem inn i brystet tett nok til å bite hodet av dem!