Nghiên cứu mới cho thấy những con khủng long săn mồi lớn đã tiến hóa các hình dạng khác nhau của hốc mắt để đối phó tốt hơn với lực cắn cao hơn.
Theo nghiên cứu mới, những loài khủng long săn mồi lớn như Tyrannosaurus rex Nhiều dạng hốc mắt khác nhau đã được phát triển để xử lý tốt hơn các lực cắn cao hơn.
Trong khi ở nhiều loài động vật, bao gồm hầu hết các loài khủng long, hốc mắt chỉ là một lỗ tròn trên hộp sọ chứa nhãn cầu, điều này hoàn toàn khác ở những loài ăn thịt lớn hơn.
Một nghiên cứu mới đã tiết lộ cách các hốc mắt hình bầu dục hoặc hình bầu dục bất thường được tìm thấy trong hộp sọ của những kẻ săn mồi này có thể đã tiến hóa để giúp hộp sọ hấp thụ cú sốc khi nó vồ con mồi. Nghiên cứu này của các nhà khoa học trong Đại học Birminghamđược xuất bản vào ngày hôm nay (11 tháng 8 năm 2022) trong Sinh học Truyền thông.
Tái tạo hộp sọ và cuộc sống trong Tyrannosaurus Rex với hốc mắt và mắt ban đầu (trái) và tái tạo ảo bằng cách sử dụng hốc mắt tròn và mắt mở rộng (phải). Nhà cung cấp hình ảnh: Tiến sĩ Stefan Lautschlager, Đại học Birmingham
Tiến sĩ Stefan Luttenschlager, Giảng viên cao cấp về Cổ sinh vật học tại[{” attribute=””>University of Birmingham and author of the new study, analyzed the shape of the eye sockets of ca. 500 different dinosaurs and related species.
“The results show that only some dinosaurs had eye sockets that were elliptical or keyhole-shaped,” said Dr. Stephan Lautenschlager. “However, all of those were large, carnivorous dinosaurs with skull lengths of 1 m or more.”
Computer simulations of hypothetical dinosaur skulls. Colors indicate skull stress. High stresses occur in the skull with a round eye socket (top), lower stresses in a skull with a keyhole-shaped eye socket (bottom). Credit: Dr. Stephan Lautenschlager, University of Birmingham
Dr. Lautenschlager tested what purpose these unusual eye socket shapes could have by using computer simulations and stress analysis.
The results demonstrated that a skull with a circular eye socket was more prone to high stresses during biting. However, if these were replaced with other eye socket shapes stresses were significantly reduced. This allowed top predators, including Tyrannosaurus rex, to evolve high bite forces without compromising skull stability.
The study also showed that most plant-eating species and juvenile individuals retained a circular eye socket. Only large carnivores adopted other morphologies, such as elliptical, keyhole-shaped, or figure-of-eight-shaped eye sockets.
Skulls of different dinosaurs showing variation in eye socket shape (stippled outline). Credit: Dr. Stephan Lautenschlager, University of Birmingham
Dr. Lautenschlager added: “In these species, just the upper part of the eye socket was actually occupied by the eyeball. This also led to a relative reduction of eye size compared with skull size.”
The researchers also investigated what would have happened if eye size had increased at the same rate as skull length. In such a case, the eyes of Tyrannosaurus rex would have been up to 30 cm (12 inches) in diameter and weighed nearly 20 kg (44 pounds). This is instead of an estimated 13 cm (5 inches) and 2 kg (4.4 pounds).
Reference: “Functional and ecomorphological evolution of orbit shape in mesozoic archosaurs is driven by body size and diet” by Stephan Lautenschlager, 11 August 2022, Communications Biology.
DOI: 10.1038/s42003-022-03706-0