Kraftigare skallar gjorde rovdinosauriernas armar mindre

Utvecklingen av stora och robusta skallar hos flera grupper av rovdinosaurier sammanföll med att deras framben blev allt kortare. En studie av 176 arter från jura- och kritperioderna visar att denna förändring inträffade oberoende i flera utvecklingslinjer och nådde sin mest extrema form hos Tyrannosaurus rex.

Studien publicerades i Proceedings of the Royal Society B under titeln Drivers and mechanisms of convergent forelimb reduction in non-avian theropod dinosaurs. Huvudförfattare var doktoranden Charlie Roger Scherer vid UCL Earth Sciences. Elizabeth Steell vid University of Cambridge och Paul Upchurch vid University College London medverkade också i forskningen.

Forskarna utvecklade ett nytt mått på skallens robusthet där skallens form, sammanfogningen mellan skallbenen och den uppskattade bettkraften vägdes samman. Tyrannosaurus rex fick det högsta värdet. Tyrannotitan, som levde i det område som i dag är Argentina mer än 30 miljoner år tidigare, placerades på andra plats.

Förminskade framben identifierades hos tyrannosaurider, abelisaurider, carcharodontosaurider, megalosaurider och ceratosaurider. Charlie Roger Scherer uppgav att den sydamerikanska arten Eoabelisaurus, som levde för omkring 170 miljoner år sedan, var ett av de tidigaste kända exemplen på utvecklingen.

Hos abelisauriderna förkortades händerna och underarmarna särskilt kraftigt. Tyrannosauridernas överarmar, underarmar och händer minskade däremot mer jämnt. Majungasaurus hade en robust skalle och mycket små framben trots en kroppsvikt på omkring 1,6 ton, vilket enligt forskarna visar att utvecklingen inte enbart var en följd av extrem kroppsstorlek.

De flesta rovdinosaurier förblev små eller medelstora. Inom flera familjer utvecklades dock allt större arter med tyngre skallar, kraftigare käkar och mindre armar. Tyrannosaurus rex från slutet av kritperioden vägde omkring 8,5 ton, ungefär lika mycket som två indiska elefanter. Även Giganotosaurus och andra stora rovdinosaurier från kritperioden hade mycket stora huvuden och starkt reducerade framben.

Forskarna kopplar utvecklingen till en övergång mot större bytesdjur. Under jura och krita levde många stora växtätande dinosaurier som sannolikt krävde kraftiga käkar och stor fysisk styrka för att dödas. De största rovdinosaurierna använde enligt forskarnas tolkning ett eller flera massiva bett i stället för att hålla fast bytet med kloförsedda händer.

Medelstora rovdinosaurier som Allosaurus behöll längre armar och händer som kunde användas för att gripa tag i bytesdjur. Charlie Roger Scherer uppgav att även stora arter som Spinosaurus och Megaraptor hade långa och rörliga framben, vilket tyder på att armarna spelade en större roll i deras jakt än hos Tyrannosaurus rex.

Natural History Museum uppger att frambenen hos Tyrannosaurus rex var omkring en meter långa och hade två fingrar, medan de flesta theropoder hade tre fingrar på varje hand. Paul Upchurch uppgav att det fortfarande är okänt om Tyrannosaurus rex använde sina tvåfingrade armar till någon särskild uppgift. Han framhöll också att en reducerad kroppsdel kan finnas kvar om generna som styr dess utveckling samtidigt har andra nödvändiga funktioner.

Korta framben hade redan tidigare konstaterats ha utvecklats flera gånger bland theropoderna. Efter beskrivningen av Meraxes gigas 2022 uppgav Natural History Museum att egenskapen hade uppstått oberoende hos minst fyra grupper.

Theropoderna uppstod under triasperioden för omkring 233 miljoner år sedan. Gruppen omfattade både mindre arter som Velociraptor och Deinonychus och jättar som Tyrannosaurus. Med undantag för fåglarna, som härstammar från små theropoder, dog de kvarvarande arterna ut efter asteroidnedslaget för 66 miljoner år sedan.