การเจริญเติบโตของไดโนเสาร์อธิบายได้จากโครงสร้างเฉพาะของกระดูก

การเจริญเติบโตของไดโนเสาร์อธิบายได้จากโครงสร้างเฉพาะของกระดูก
การเจริญเติบโตของไดโนเสาร์อธิบายได้จากโครงสร้างเฉพาะของกระดูก
Anonim

นักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจสอบซากไดโนเสาร์เพื่อทำความเข้าใจว่าโครงกระดูกของพวกมันรับมือกับน้ำหนักขนาดยักษ์ได้อย่างไร ปรากฎว่าโครงสร้างของกระดูกของสัตว์เลื้อยคลานแตกต่างจากนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม: โครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ของกระดูก trabecular ทำให้โครงกระดูกแข็งแรงพอที่จะรองรับน้ำหนักมหาศาลของไดโนเสาร์

สำหรับไดโนเสาร์ คุณสมบัติทางกลของกระดูกมีความสำคัญ โครงกระดูกที่หนักมากจะไม่ยอมให้พวกมันอยู่รอดในธรรมชาติ ตัวอย่างเช่น ซอโรพอดจะไม่สามารถรองรับคอที่ยาวและใหญ่ได้ โครงสร้างกระดูก Trabecular (cancellous) ช่วยให้สัตว์ทำงานได้ตามปกติ มีน้ำหนักเบา แต่สามารถรองรับน้ำหนักได้มาก

เพื่อทำความเข้าใจว่าโครงกระดูกของสัตว์เลื้อยคลานรับมือกับมวลกายมหาศาลและการออกแรงกายอย่างรุนแรงได้อย่างไร กลุ่มนักบรรพชีวินวิทยา วิศวกรเครื่องกล และวิศวกรชีวการแพทย์ได้ตรวจสอบตัวอย่างของ epiphysis ของกระดูกหน้าแข้งส่วนบนและ epiphysis ของกระดูกต้นขาส่วนล่าง (ก่อตัวเป็นข้อเข่า) ของฮาโดโรซอร์และซอโรพอดโดยใช้คอมพิวเตอร์ ไมโครโทโมกราฟี ผลงานตีพิมพ์ในนิตยสาร PLOS One

นักวิทยาศาสตร์ได้เปรียบเทียบโครงสร้างของเนื้อเยื่อกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและนกในปัจจุบันและที่สูญพันธุ์ไปแล้ว หลังจากนั้นพวกเขาพบว่าในสัตว์เลื้อยคลาน สัดส่วนปริมาตรของกระดูก trabecular เพิ่มขึ้นตามมวลเช่นเดียวกับในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม อย่างไรก็ตาม จำนวนและขนาดของ trabeculae (เนื้อเยื่อกระดูกที่ก่อตัวเป็นรูพรุน) ในกระดูกไดโนเสาร์พบว่ามีสัดส่วนผกผันกับมวล นั่นคือยิ่งสัตว์เลื้อยคลานหนักเท่าไหร่ trabeculae ก็ยิ่งอยู่ในกระดูกน้อยลงและยิ่งแคบลงเท่านั้น ในเวลาเดียวกัน จำนวนการเชื่อมต่อระหว่างพวกเขาเพิ่มขึ้น โทนี่ ฟิออริลโล นักบรรพชีวินวิทยา และผู้ร่วมวิจัยกล่าวเสริมว่า "โครงสร้างของกระดูกทราเบคิวลาร์หรือกระดูกเป็นชิ้นๆ ในไดโนเสาร์นั้นมีเอกลักษณ์เฉพาะตัว"

Image
Image

โครงสร้างของกระดูกที่ศึกษา / © Southern Methodist University

งานนี้แสดงให้เห็นว่าการเพิ่มพันธะภายในกระดูกเป็นชิ้น ๆ เป็นกลไกที่มีประสิทธิภาพในการเสริมสร้างโครงกระดูกในสัตว์ขนาดใหญ่ดังกล่าว ช่วยให้มีน้ำหนักเบา แต่ยังคงคุณสมบัติทางกลไว้ “หากปราศจากการปรับตัวนี้ โครงกระดูกของฮาโดโรซอร์และซอโรพอดจะหนักมากจนยากสำหรับพวกมันที่จะเคลื่อนไหว” ผู้เขียนบทความกล่าว

นักวิทยาศาสตร์เสริมว่างานวิจัยของพวกเขามีข้อ จำกัด หลายประการ ประการแรก มีการวิเคราะห์สปีชีส์ไม่กี่ชนิด และประการที่สอง ตัวอย่างอาจไม่คงคุณลักษณะบางอย่างของเซลล์ที่อาจส่งผลกระทบร้ายแรงต่อผลลัพธ์ สุดท้าย การประเมินมวลของสัตว์อาจไม่น่าเชื่อถือทั้งหมด เนื่องจากไม่สามารถระบุได้อย่างแม่นยำว่าไดโนเสาร์มีน้ำหนักเท่าใด

อย่างไรก็ตาม ผู้เขียนเชื่อว่าผลลัพธ์ที่ได้จะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ การก่อสร้าง และการขนส่ง “การทำความเข้าใจสถาปัตยกรรมของกระดูก trabecular ของไดโนเสาร์สามารถช่วยให้เราค้นพบวิธีที่ดีที่สุดในการออกแบบวัสดุที่มีน้ำหนักเบาและหนาแน่นในห้องปฏิบัติการ” Trevor Aguirre ผู้เขียนบทความกล่าวสรุป

ยอดนิยมตามหัวข้อ