Mokslininkai įvardijo stipriausią visų laikų sąkandį turėjusį gyvūną – tai ne dinozauras

Šis milžiniškas roplys gyveno milijonus metų po dinozaurų išnykimo, tačiau jo sukandimo jėga galėjo pranokti viską, kas žinoma iš mezozojaus eros. Štai kaip, remiantis paleobiologiniais tyrimais, jis išsiugdė tokį ekstremalų ginklą.

Purussaurus sąkandžio jėgos matavimas

Kaip aprašoma 2015 m. tyrime, paskelbtame PLOS One, Purussaurus brasiliensis buvo milžiniškų kaimanų gentis, gyvenusi mioceno epochoje, maždaug prieš 13–5 milijonus metų. Paleontologai jo fosilijas rado visoje Pietų Amerikoje, ypač dabartinėje Venesueloje, Brazilijoje, Peru ir Kolumbijoje.

Purussaurus klestėjimo laikotarpiu didžioji Amazonės baseino dalis buvo didžiulis pelkių, upių ir seklių ežerų tinklas. Šioje aplinkoje gyveno įvairūs milžiniški graužikai, didžiuliai vėžliai, didelės žuvys, ankstyvi primatai ir kiti krokodilai. Tačiau Purussaurus buvo šio ekosistemos viršūnėje; jo vidutinis ilgis buvo apie 12,5 metro, o svoris – 8,4 tonos.

Laimei, skirtingai nuo daugelio priešistorinių plėšrūnų, kuriuos pažįstame tik iš fragmentiškų liekanų, Purussaurus yra atstovaujamas išskirtinai didelėmis ir gerai išsilaikiusiomis kaukolėmis. Būtent šios kaukolės leido mokslininkams su neįprastai dideliu tikslumu įvertinti jo sukandimo jėgą.

Paprastai sukandimo jėgos matavimui reikalingi gyvi gyvūnai ir jėgos jutikliai. Tačiau išnykusių rūšių atveju mokslininkai gali remtis tik biomechaniniu modeliavimu. Tai apima:

Kaukolės geometrijos rekonstrukciją

Raumenų dydžio ir prisitvirtinimo taškų įvertinimą

Fizikos ir lyginamosios anatomijos principų taikymą

Minėtame 2015 m. PLOS One tyrime paleontologai šį metodą pritaikė Purussaurus brasiliensis. Beveik neįtikėtina, bet Purussaurus sukandimo jėga viršijo 69 000 niutonų.

Palyginimui, kaip nurodyta tyrime, paskelbtame Proceedings of the Royal Society B, didžiausia išmatuota sukandimo jėga iš šiandien gyvenančių rūšių priklauso jūriniam krokodilui (Crocodylus porosus) – jo sukandimo jėga siekia apie 16 000 niutonų. T. rex sukandimo jėga paprastai svyruoja nuo 35 000 iki 57 000 niutonų, priklausomai nuo metodikos.

Net pagal konservatyvius skaičiavimus tai reiškia, kad Purussaurus tikriausiai turėjo stipriausią sąkandį iš visų sausumos stuburinių gyvūnų per visą Žemės gyvybės istoriją.

Kodėl krokodilai pasižymi didžiausia sukandimo jėga

Nėra labai stebėtina, kad krokodilas turi šį įspūdingą rekordą, nes krokodilai yra gerai žinomi jėgos generavimo specialistai. Jų kaukolės turi storus kaulus, sustiprintas siūles ir trumpus, plačius snukius, kurie maksimaliai padidina mechaninį pranašumą. Šiuolaikiniai krokodilai gali laikyti nasrus sučiauptus su bauginančia jėga, nepaisant to, kad raumenys, kuriuos jie naudoja nasrams pražioti, yra palyginti silpni.

Purussaurus buvo tikriausiai pirmasis gyvūnas, kuris optimizavo šią konstrukciją. Jo kaukolė buvo neįtikėtinai didelė pagal šiandienos standartus, be to, ji buvo neįtikėtinai gili. Tai suteikė jam milžinišką raumenų prisitvirtinimo plotą. Sprendžiant iš snukio proporcijų, jo žandikaulis buvo greičiausiai optimizuotas ne kramtymui, o gniuždymui, o tai yra ideali strategija dideliems grobiams nugalėti.

Toks galingas sukandimas nėra tik parodomasis; jis atspindi, kokie didžiuliai buvo ekologiniai poreikiai tuo metu. Pietų Amerikos mioceno pelkės buvo namai gausybei didelių, sunkiai šarvuotų gyvūnų. Purussaurus dalijosi vandeniu su storais šarvais milžiniškais vėžliais. Taip pat buvo šimtai kilogramų sveriančių milžiniškų graužikų, taip pat kiti krokodilai ir dideli žinduoliai, kurie ateidavo gerti prie vandens.

Kaip rodo 2015 m. PLOS One tyrimo biomechaniniai modeliai, Purussaurus galėjo lengvai sulaužyti šių konkurentų kaulus ir kiautus. Jo sukandimo jėga leido jam iš karto nužudyti grobį, o ne tik ilgai su juo kovoti ar jį paskandinti. Tai skiria Purussaurus nuo šiuolaikinių krokodilų.

Kodėl Purussaurus sukandimas yra svarbus

Biomechaniniu požiūriu Purussaurus yra įdomus dėl to, kaip stipriai jis keičia teorines ribas. Raumenų audinys gali sukurti tik tam tikrą jėgą vienam ploto vienetui, o kaulai gali atlaikyti tik tam tikrą apkrovą, prieš pradėdami lūžti. Tai, kad jis saugiai veikė su sukandimo jėga, kuri buvo daug didesnė nei bet kurio gyvo gyvūno, reiškia, kad jo kaukolė buvo puikiai pritaikyta apkrovai paskirstyti.

Purussaurus taip pat parodo mums, kaip gyvūnai pradeda atrodyti, kai natūrali atranka nuolat palankiai vertina didesnį dydį, stipresnius žandikaulius ir dominavimą maisto grandinės viršuje, be jokių apribojimų, kurie riboja tokį augimą šiuolaikinių rūšių linijose.

Atsižvelgiant į jo galią, kai kuriems gali atrodyti keista, kad Purussaurus išnyko. Tačiau jo išnykimas greičiausiai buvo susijęs ne su konkurencija, o su aplinkos pokyčiais.

Vėlyvuoju miocenu ir pliocenu Pietų Amerikos pelkės pradėjo mažėti, nes upių sistemos reorganizavosi ir pasikeitė klimatas. Šiuolaikinės Amazonės upės kilimas nusausino daugelį seklių buveinių, kuriose gyveno milžiniški vandens plėšrūnai, tokie kaip Purussaurus. Šie dideli, lėtai besidauginantys gyvūnai yra ypač pažeidžiami buveinių praradimo. Vos tik Purussaurus ekosistema pradėjo keistis, ekologinė niša, kuri jį išlaikė, išnyko.

Biologams Purussaurus suteikia neįkainojamų, realių duomenų apie evoliucijos metu pasiektą didžiausią sukandimo jėgą. Nepaisant to, ką dauguma žmonių galvoja, kad stipriausias sukandimas būdingas ne dinozaurams, žinduoliams ar rykliams; jis atsirado iš giminės, apie kurią populiariojoje mokslo literatūroje stebėtinai mažai rašoma.

Tai taip pat primena mums, kad evoliucijos sėkmė priklauso nuo konteksto. Savybės, kurios Purussaurus padarė tokį galingą, buvo puikiai pritaikytos jo laikui ir vietai. Tačiau jos taip pat nesuteikė šiai rūšiai jokios apsaugos nuo didelių aplinkos pokyčių.