Tyranosaurus poprvé vyvenčen

…aneb Jaká byla preferovaná rychlost chůze obřího predátora

Z hlediska hmotnosti největší známý dravý dinosaurus všech dob[1], severoamerický pozdně křídový tyranosauroidní tyranosauridní tyranosaurin druhu Tyrannosaurus rex už byl na tomto webu „párkrát“ zmíněn. Nechyběl ani podrobný rozbor jeho lokomočních schopností, zejména maximální rychlosti pohybu a také některé podstatné otázky týkající se jeho ekologie. Už například víme, že v průběhu více než 2 miliony let dlouhé evoluční existence tohoto druhu mohly po pevninách dávné Laramidie dupat tlapy až několika miliard jedinců.[2] Jak rychle ale tyto tlapy dupaly při jakési preferované rychlosti chůze, kdy daný jedinec nespěchal, to zůstává stále nezodpovězenou otázkou. Nově se nicméně ke správné odpovědi výrazně přiblížili holandští vědci, zkoumající nádherný exemplář dospělého tyranosaura z americké Montany, dnes již známého pod přezdívkou „Trix“.[3] Tento exemplář v odborné literatuře vystupuje pod katalogovým označením RGM.792000, jedná se tedy o součást sbírek instituce Rijksmuseum van Geologie en Mineralogie v holandském Leidenu. „Trix“, odvozující svou přezdívku od někdejší královny Beatrix Nizozemské, byl objeven ve východní Montaně roku 2012, vykopán o rok později a v roce 2014 byla fosilní kostra pro evropské muzeum zakoupena od mírně kontroverzní společnosti Black Hills Institute of Geological Research za částku 4,3 milionu eur. Podle reklamních materiálů by se mělo jednat o jednoho z nejstarších (věk více než 30 let), nejkompletněji dochovaných (asi 75 až 80 % objemu fosilních kostí) a největších (délka udávána na víc než 12 metrů) jedinců druhu T. rex. Tyto údaje nicméně nejsou v současné době potvrzeny objektivním publikovaným výzkumem, musíme je tedy brát s rezervou.[4] „Trix“ je ale každopádně velmi pěkný a zajímavý exemplář, proto je jen dobře, že světlo světa spatřila jedna z prvních odborných prací, jejímž je ústředním bodem zájmu. Trojice autorů vytvořila přesné virtuální biomechanické modely kostry a svaloviny tohoto jedince a pokusili se na základě jejich lokomočních a fyzikálních vlastností odvodit preferovanou rychlost pohybu obřího teropoda. Vycházeli přitom z faktu, že živočichové se obvykle snaží minimalizovat nadbytečný výdej své tělesné energie a pohybují se proto co možná nejefektivněji a zároveň nejvíce „relaxovaně“, tedy s jednotlivými částmi těla v takové poloze, aby zbytečné neefektivní výdeje energie byly co nejmenší.

———

———

Pro tento účel rozdělili virtuální ocas tyranosaura na pět segmentů a zkoumali vlastnosti jejich pohybu a jejich vliv na výdej energie i na pohyb zadních končetin. Mimo jiné vytvořili velmi přesný model svalu musculus caudofemoralis[5], který se významně uplatňuje při chůzi i běhu[6] a odhadli s vysokou přesností délku kroků a rychlost „relaxované“ chůze dospělého tyranosaura. Při výšce nohy 3,1 metru jim vyšla délka kroku obřího dinosaura asi na 1,94 metru, což není v poměru k celkové velikosti tohoto teropoda mnoho. Je to ale přesto podstatně víc než u kráčejícího člověka, u něhož délka kroku činí obvykle asi 0,7 až 1,4 metru.[7] Tento údaj získali autoři studie prostým extrapolováním dochované série fosilních stop menšího jedince na velikost „Trixe“. Ačkoliv tyranosaurus dělal při klidné chůzi zdánlivě krátké krůčky, i tak byly dlouhé jako krok trénovaného sprintujícího člověka.[8] Výsledná preferovaná rychlost chůze, která byla z hlediska výdeje energie optimální, vyšla autorům práce na přibližně 1,28 m/s, neboli 4,6 km/h. To je přitom zhruba stejná rychlost, jako u kráčejícího dospělého člověka. Tyranosaura byste tak mohli poměrně pohodlně „venčit“, tedy alespoň do doby, než by si vás spletl s menším pamlskem. Délka stopy tyranosaura z Leidenu byla odhadnuta na 0,651 metru, což je překvapivě málo (vzhledem k tomu, že z Nového Mexika jsou známé přinejmenším dvě tyranosauří stopy asi o dvacet centimetrů delší).[9] Vzhledem k poměru délky stopy a kroku, jehož hodnota byla vypočtena na 5,97, pak délka kroku měla činit právě ony necelé dva metry. Zajímavé jsou také některé další v práci obsažené číselné údaje, například celková délka kostry 11,7 metru nebo izolovaná hmotnost samotného ocasu, činící přibližně 962 kilogramů. „Trix“ tedy nakonec určitě není největším známým jedincem tyranosaura, vždyť například populární „Sue“ z Jižní Dakoty byla v kyčlích asi o 60 centimetrů vyšší (3,7 metru), asi o 60 až 110 cm delší (12,3 až 12,8 metru) a s hmotností kolem 8000 kilogramů patrně i podstatně těžší.[10] To samé se dá nejspíš uvést také o „Scottym“ z kanadského Saskatchewanu, který by měl být dokonce ještě o trochu větší než „Sue“.[11] Přesto je „Trix“ nepochybně nádhernou fosilií a zároveň také velmi zajímavým jedincem populárního tyranosaura, jehož budoucí výzkum nám nejspíš přinese ještě další dosud netušené poznatky.

———

———

———

Short Summary in English: A new study showed that the preferred walking speed of an adult Tyrannosaurus rex („Trix“, RGM.792000) was probably around 1.28 metres per second or 4.6 kilometers aper hour. This is about the same as an average adult human walking speed, although the stride of a giant theropod was almost twice as long.

———

Odkazy:

https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsos.201441

https://scitechdaily.com/new-biomechanical-model-shows-tyrannosaurus-rex-walked-surprisingly-slowly/

https://www.livescience.com/t-rex-slow-walker-tail.html

http://www.sci-news.com/paleontology/tyrannosaurus-rex-walking-speed-09578.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Trix_(dinosaur)

———

[1] Hutchinson, J. R.; Bates, K. T.; Molnar, J.; Allen, V.; Makovicky, P. J. (2011). A Computational Analysis of Limb and Body Dimensions in Tyrannosaurus rex with Implications for Locomotion, Ontogeny, and Growth. PLOS ONE. 6 (10): e26037. doi: 10.1371/journal.pone.0026037

[2] Marshall, C. R.; et al. (2021). Absolute abundance and preservation rate of Tyrannosaurus rex. Science. 372 (6539): 284-287. doi: 10.1126/science.abc8300

[3] Van Bijlert, P. A.; van Soest, A. J.; Schulp, A. S. (2021). Natural Frequency Method: estimating the preferred walking speed of Tyrannosaurus rex based on tail natural frequency. Royal Society Open Science. 8 (4). doi: 10.1098/rsos.201441

[4] Erickson, G. M.; et al. (2004). Gigantism and comparative life-history parameters of tyrannosaurid dinosaurs. Nature. 430 (7001): 772–775. doi: 10.1038/nature02699

[5] Persons IV, W. S.; Currie, P. J. (2011). The tail of Tyrannosaurus: reassessing the size and locomotive importance of the M. caudofemoralis in non-avian theropods. The Anatomical Record: Advances in Integrative Anatomy and Evolutionary Biology. 294 (1): 119–131. doi: 10.1002/ar.21290

[6] Cotton, J. R.; et al. (2019). Lower rotational inertia and larger leg muscles indicate more rapid turns in tyrannosaurids than in other large theropods. PeerJ. 7: e6432. doi: 10.7717/peerj.6432

[7] Browning, R. C., Baker, E. A., Herron, J. A.; Kram, R. (2006). Effects of obesity and sex on the energetic cost and preferred speed of walking. Journal of Applied Physiology. 100 (2): 390–398. doi: 10.1152/japplphysiol.00767.2005

[8] Jad, A. (2011). Complete Sprinting Technique. Web Adriansprints.com.

[9] Lockley, M. G.; Hunt, A. P. (1994). A track of the giant theropod dinosaur Tyrannosaurus from close to the Cretaceous/Tertiary boundary, northern New Mexico. Ichnos. 3 (3): 213–218. doi: 10.1080/10420949409386390

[10] Therrien, F.; Henderson, D. M. (2007). My theropod is bigger than yours … or not: estimating body size from skull length in theropods. Journal of Vertebrate Paleontology. 27 (1): 108–115. doi: 10.1671/0272-4634(2007)27[108:MTIBTY]2.0.CO;2

[11] Persons, S. W.; Currie, P. J.; Erickson, G. M. (2020). An Older and Exceptionally Large Adult Specimen of Tyrannosaurus rex. The Anatomical Record. 303 (4): 656–672. doi: 10.1002/ar.24118

———