Mięsożerne dinozaury znane jako teropody, które wędrowały po starożytnej Ziemi, miały rozmiary od tyranozaura wielkości autobusu do mniejszego welociraptora wielkości psa. Naukowcy zastanawiający się nad tym, jak ewoluowały tak bardzo różne rozmiary dinozaurów, odkryli ostatnio – ku swemu zdziwieniu – że mniejsze i większe teropody, takie jak te, niekoniecznie musiały się tak stać jedynie dzięki wolniejszemu lub szybszemu wzrostowi.
W nowym artykule opublikowanym w Science, „Strategie rozwojowe leżące u podstaw gigantyzmu i miniaturyzacji u nieptasich teropodów dinozaurów”, badacze, w tym profesor Patrick O’Connor z Ohio University i Ph.D. student Riley Sombathy odkrył, badając kości dinozaurów, że nie ma związku między tempem wzrostu a rozmiarem ciała.
„Uważa się, że większość zwierząt ewoluuje tak, że rośnie szybciej niż ich przodkowie, ale to badanie pokazuje, że jest równie prawdopodobne, że większe i mniejsze zwierzęta rosły przez dłuższy lub krótszy okres czasu podczas gwałtownych wzrostów” – powiedział Michael D. D. Emic, paleontolog z Adelphi University i główny autor badania.
Kości wielu zwierząt, w tym dinozaurów, każdego roku spowalniały lub wstrzymywały wzrost, pozostawiając ślady takie jak słoje drzew, które wskazują na wiek zwierzęcia i mogą być wykorzystane do oszacowania tempa wzrostu. „Pierścienie takie jak te nazywane są korowymi znakami wzrostu” – powiedział D’Emic. „Szeroko rozstawione pierścienie wskazują na szybszy wzrost, a wąsko rozstawione pierścienie mówią nam, że zwierzę rosło wolniej”.
D’Emic, O’Connor, Sombathy i zespół międzynarodowych naukowców zmierzyli około 500 takich pierścieni wzrostu w około 80 różnych kościach teropodów, dwunożnych, głównie mięsożernych gatunków dinozaurów blisko spokrewnionych z ptakami.
„Odkryliśmy, że nie ma związku między tempem wzrostu a rozmiarem” – powiedział D’Emic. „Niektóre gigantyczne dinozaury rosły bardzo powoli, wolniej niż dzisiejsze aligatory. A niektóre mniejsze dinozaury rosły bardzo szybko, tak szybko, jak ssaki, które żyją dzisiaj”. Miało to sens dla współautora Thomasa Pascucciego, którego praca dyplomowa przyczyniła się do powstania projektu: „Wymarłe zwierzęta, takie jak dinozaury, budzą podziw z powodu tego, jak różnią się od naszego współczesnego świata, ale były to zwierzęta, które rosły w podobnych warunkach i czynnikach środowiskowych, jak te które istnieją dzisiaj”.
Według O’Connor, badanie to otwiera drzwi do przyszłych badań nad tym, jak zwierzęta regulują swój wzrost. „Zmiana różnych mechanizmów kontroli wzrostu, na poziomie molekularnym lub genetycznym, prawdopodobnie odpowiada za zakres strategii rozwojowych, które nasz zespół zaobserwował u teropodów. Przyszłe badania organizmów żywych dają możliwość wyjaśnienia mechanizmów związanych z ewolucją wielkości ciała u kręgowców więcej ogólnie.”
Sombathy ma nadzieję podjąć niektóre z tych badań, dodając: „Jedną z rzeczy, która najbardziej mnie interesuje w wynikach, jest widoczne oddzielenie tempa wzrostu od wielkości ciała. Moja rozprawa doktorska będzie dotyczyć wpływu tempa wzrostu i wielkości ciała na kształt i funkcję kości”.
„Ma to naprawdę ważne implikacje, ponieważ zmiany w tempie w porównaniu z czasem mogą korelować z wieloma innymi rzeczami, takimi jak liczba lub wielkość twojego potomstwa, długość życia lub podatność na drapieżniki” – dodał D’Emic. „Mam nadzieję, że te badania pobudzą badania innych grup, zarówno żywych, jak i wymarłych, aby zobaczyć, jakie mechanizmy rozwojowe są najważniejsze u innych typów zwierząt”.
Oprócz O’Connora, Sombathy’ego i D’Emica, współautorem artykułu był Ignacio Cerda z Krajowej Rady Badań Naukowo-Technicznych (CONICET); Diego Pol z CONICET-Egidio Feruglio Paleontological Museum w Argentynie, Rodolfo Coria z Carmen Funes Museum w Argentynie; oraz Christina A. Curry Rogers z Macalester College w Minnesocie. Badanie zostało częściowo sfinansowane przez amerykańską Narodową Fundację Nauki i Uniwersytet Adelphi.