يمكن لهذه الديناصورات العملاقة ذات العنق الطويل أن تقف منتصبة وأخيرًا اكتشف العلماء السبب

ومن خلال تطبيق أساليب الهندسة الحسابية لنمذجة قوى الوزن والجاذبية المؤثرة على عظام الفخذ الصوربودية، وجد الباحثون أن هذه الديناصورات الضخمة ذات الأربع أرجل كانت عمومًا قادرة على البقاء منتصبة أثناء التغذية والتزاوج والدفاع عن نفسها.

قبل ستة وستين مليون سنة، كان هناك نوعان من الديناصورات ذات العنق الطويل والأربعة أرجل يتفوقان على الصربوديات الأخرى لأنها يمكن أن ترتفع بسهولة وتظل واقفة على رجليها الخلفيتين لفترات طويلة من الزمن. من المحتمل أن هذه القدرة ساعدتهم على ردع الحيوانات المفترسة والوصول إلى الأوراق التي تنمو عالياً في الأشجار، من بين مزايا أخرى.

كان حجم Uberabatitan البرازيلي و Neuquensaurus الأرجنتيني مشابهًا تقريبًا في الحجم للفيل الحديث. على الرغم من أنهم كانوا أعضاءً صغارًا نسبيًا في مجموعة الصوربودات، تشير التقديرات إلى أن ديناصورات أوبيراباتيتان البالغة قد نمت بطول 26 مترًا، مما يجعلها أكبر الديناصورات المعروفة في البرازيل.

ونظرًا لحجمها الهائل، فمن المحتمل أن هذه الحيوانات لم تكن قادرة على البقاء منتصبة لفترات طويلة إلا عندما كانت صغيرة. تأتي هذه النتيجة من دراسة دعمتها FAPESP ونشرت في المجلة علم الحفريات. ضم فريق البحث علماء من البرازيل وألمانيا والأرجنتين.

الأدوات الهندسية تختبر قوة الديناصورات

وللتحقق من كيفية دعم هذه الديناصورات لوزنها، اعتمد العلماء على نهج حسابي شائع الاستخدام في الهندسة. كان هدفهم هو حساب الضغط الواقع على عظم الفخذ بفعل الجاذبية ووزن الجسم عندما تقف الحيوانات على رجليها الخلفيتين.

يقول جوليان سيلفا جونيور، باحث ما بعد الدكتوراه في كلية الهندسة بجامعة ولاية ساو باولو (FEIS-UNESP) في إلها سولتيرا بالبرازيل: “كانت لدى الصربوديات الأصغر مثل هذه بنية عظمية وعضلية سمحت لها بالوقوف بسهولة أكبر ولفترة أطول على رجليها الخلفيتين. وربما كانت الصربوديات الأكبر حجمًا قادرة أيضًا على الوقوف، ولكن لفترة أقصر وبقدر أقل من الراحة، لأن الوضعية تسببت في الكثير من الضغط على عظم الفخذ”. سيلفا جونيور هو المؤلف الأول للدراسة، التي أجريت خلال فترة تدريب في جامعة توبنغن في ألمانيا بمنحة من FAPESP.

تكشف العظام الرقمية عن أنماط التوتر

أنشأ فريق البحث عمليات إعادة بناء رقمية لعظام الفخذ من سبعة صوروبود صِنف التي تمثل مجموعة من الأنساب التطورية، وأحجام الجسم، والسمات التشريحية المميزة. تم بناء هذه العظام الافتراضية باستخدام عينات أحفورية موجودة في مجموعات متاحف التاريخ الطبيعي حول العالم.

اعتمدت عمليات المحاكاة على تحليل العناصر المحدودة (FEA)، وهي طريقة حسابية تستخدم للتنبؤ بكيفية استجابة المواد للقوى والحرارة. يتم تطبيق هذه التقنية نفسها بشكل شائع في مجالات مثل هندسة الجسور، على سبيل المثال.

يوضح سيلفا جونيور: “باستخدام هذه التقنية، أجرينا عمليتي محاكاة. تناولت إحداهما السيناريو الخارجي، ومحاكاة القوة القادمة من الخارج إلى الداخل. في هذه الحالة، الجاذبية ووزن الحيوان على عظم الفخذ عندما كان الديناصور يقف على رجليه الخلفيتين. وفي الأخرى، قمنا بتحليل السيناريو الجوهري، القوة التي ستمارسها العضلات على عظم الفخذ”.

تعاملت الأنواع الموجودة في أمريكا الجنوبية مع الإجهاد بشكل أفضل

يشير الجمع بين السيناريوهين إلى مقدار الضغط الذي تحمله كل نوع. أظهر اثنان من الصربوديات في أمريكا الجنوبية، وهما Uberabatitan Ribeiroi (سمي على اسم بلدية أوبيرابا البرازيلية، حيث تم العثور عليه، وبالصدفة، مسقط رأس سيلفا جونيور) وNeuquensaurus australis (الذي تم العثور عليه بالقرب من نهر نيوكوين في الأرجنتين)، أدنى مستويات الضغط على عظام الفخذ. عاش كلا النوعين في أواخر العصر العصر الطباشيري الفترة منذ حوالي 66 مليون سنة.

يقول عالم الحفريات: “كان لديهم عظام فخذ أكثر قوة ويمكنهم تبديد التوتر بشكل أفضل. وكانت العظام الأكبر حجمًا تمتلك عضلات كبيرة جدًا وحتى عظام فخذ عملاقة، ولكن ليس بما يكفي لدعم وزنهم. هذا لا يعني أنهم لم يتمكنوا من الوقوف، لكنهم ربما اختاروا أفضل وقت للقيام بذلك، لأنه لا بد أن الوضع كان غير مريح”. ويشير إلى أن الأفراد البالغين في أوبيراباتيتان، على عكس الأحداث التي تم تحليلها في الدراسة، ربما واجهوا نفس الصعوبة في الوقوف على أرجلهم الخلفية مثل الأنواع العملاقة الأخرى.

كان من الممكن أن يكون هذا الوضع مفيدًا للتغذية والوصول إلى الطعام في أعلى أجزاء الأشجار نظرًا لأن الصربوديات كانت آكلة أوراق الشجر. وربما تم استخدامه أيضًا للتكاثر، مما يسمح للذكور بتركيب الإناث وأداء العروض لجذب أقرانهم. وأخيرًا، ربما كانت مفيدة للدفاع، مما يجعلها تبدو أكبر حجمًا بالنسبة للحيوانات المفترسة المحتملة.

حدود المحاكاة

لاحظ الباحثون أن عمليات المحاكاة لم تأخذ في الاعتبار الغضاريف الموجودة في هذه العظام، والتي يمكن أن تبدد التوتر بكفاءة عالية. كما أنهم لم يفكروا في كيفية دعم الذيل للحيوانات في وضع ثلاثي الأرجل.

علاوة على ذلك، بما أنه لم يتم فحص الغضروف في أي من العينات السبع، فمن المفترض أن دوره كان مماثلاً في جميع العينات. يقول الباحث: “الأداة التي نستخدمها فعالة للغاية لإجراء المقارنات، حتى لو لم تكن الإجابة دقيقة لكل منها. ومن خلال مقارنة ممثلين من سلالات مختلفة، يمكننا الحصول على صورة دقيقة إلى حد ما عن كيفية تصرف هذه الحيوانات منذ ملايين السنين”.

المرجع: “العمالقة الواقفون: نموذج ميكانيكي حيوي رقمي لأوضاع الوقوف على قدمين في الديناصورات الصوربودية” بقلم جوليان سي جي سيلفا جونيور، وغابرييل إس. فيريرا، وأغوستين جي. مارتينيلي، وتياجو إس. مارينيو، وفيليبي سي. مونتيفيلترو، 1 أغسطس 2025، علم الحفريات.
دوى: 10.1111/بالا.70019

تم تمويل هذا العمل من قبل FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo؛ منحة إلى JCGSJ رقم العملية 2022/14694-3 و2024/01597-5)، وCNPq (المجلس الوطني للتنمية العلمية والتكنولوجية؛ منحة إلى FCM وTSM).

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.