Os paleontologistas criam o modelo virtual 3D mais detalhado do molde endocraniano e dos vasos sanguíneos da cabeça do anquilossauro
p Qual pode ser a aparência do anquilossauro Bissektipelta archibaldi. Crédito:os autores do artigo.
p Os paleontólogos da Universidade de São Petersburgo foram os primeiros a estudar em detalhes a estrutura do cérebro e dos vasos sanguíneos do crânio do anquilossauro Bissektipelta archibaldi, um dinossauro herbívoro um tanto semelhante em aparência a um tatu moderno. Os cientistas produziram a primeira reconstrução tridimensional de computador de um endocast de dinossauro feito na Rússia, um elenco digital de sua caixa craniana. Tornou possível determinar que os anquilossauros, e Bissektipelta em particular, eram capazes de resfriar seus cérebros, tinha um olfato extremamente desenvolvido, e ouviu sons de baixa frequência. Contudo, seus cérebros eram uma vez e meia menor do que os dos animais modernos do mesmo tamanho. p Os anquilossauros apareceram na Terra no meio do Jurássico - cerca de 160 milhões de anos atrás - e existiram até o final da era dos dinossauros, que terminou há 65 milhões de anos. Esses animais herbívoros lembravam um pouco as tartarugas ou tatus modernos, estavam cobertos com armadura grossa, e às vezes até tinha uma clava ossuda na cauda. Os pesquisadores ficaram interessados nos restos mortais preservados de maneira única de anquilossauros do Uzbequistão. Embora esses fósseis sejam conhecidos há 20 anos, só agora os cientistas tiveram a oportunidade de estudar os espécimes por dentro, usando métodos de ponta.
p Durante o estudo, os paleontologistas examinaram três fragmentos de crânios fósseis do anquilossauro Bissektipelta archibaldi. Eles foram encontrados durante uma série de expedições internacionais URBAC (Uzbeque / Russo / Britânico / Americano / Canadense Joint Paleontological Expeditions) no final da década de 1990 e início de 2000 na localidade de Dzharakuduk no Deserto Central de Kyzylkum, Uzbequistão. Os cientistas enfatizam que é único, em que numerosos restos mortais de representantes de fauna de ~ 90 milhões de anos podem ser encontrados lá. Isso inclui dinossauros, pterossauros, crocodilos, pássaros, mamíferos e outros vertebrados.
p "Este é realmente um dos locais mais ricos do mundo. A fauna de Dzharakuduk agora tem mais de 100 espécies de vertebrados antigos, "disse Pavel Skutschas, professor associado da Universidade de São Petersburgo e especialista em vertebrados do Mesozóico. "Claro, tal diversidade de vida não teria sido encontrada sem estudos de campo em grande escala. Uma série de nove expedições URBAC, realizado de 1997 a 2006, reuniu os esforços de paleontólogos de muitos países na busca de ossos de animais antigos. "
p O material coletado na época compreende dezenas de fragmentos de crânios e esqueletos, e centenas de milhares de ossos isolados. Os cientistas ainda os usam em suas pesquisas e dizem que fornecerão estudos por muitos anos. Atualmente, os três fragmentos de caixas cranianas fósseis de anquilossauros do Uzbequistão estão armazenados no Instituto Zoológico da Academia Russa de Ciências. Contudo, eles foram temporariamente transferidos para pesquisa no Departamento de Zoologia de Vertebrados da Universidade de São Petersburgo.
p Reconstrução do crânio do anquilossauro Bissektipelta archibaldi e a posição aproximada do holótipo estudado ZIN PH 1/16. Crédito:os autores do artigo.
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Anquilossauros viveram em nosso planeta por 100 milhões de anos
p "Graças ao desenvolvimento da tomografia computadorizada (TC) nos últimos 15 a 20 anos, os paleontólogos são capazes de aprender mais e mais sobre o cérebro dos dinossauros e sua estrutura, "disse Ivan Kuzmin, o principal autor do artigo e um estudante de doutorado na Universidade de São Petersburgo.
p "Decidimos redefinir Bissektipelta archibaldi, e conseguimos esclarecer seu lugar na árvore filogenética dos anquilossauros. Uma reconstrução 3-D do endocast de sua cavidade cerebral foi feita por meio de TC. É importante entender que o 'elenco' digital da caixa craniana não é o próprio cérebro. É necessário estudá-lo cuidadosamente para entender o quão grande era o cérebro real, onde suas partes estavam, como os vasos e nervos foram alojados. "
p Depois de um trabalho meticuloso que durou três anos, os cientistas determinaram que uma parte considerável do cérebro de Bissektipelta archibaldi era ocupada por bulbos olfativos - cerca de 60% do tamanho dos hemisférios cerebrais. Bissektipelta provavelmente tinha um olfato extremamente desenvolvido, o que provavelmente ajudou a procurar comida, o sexo oposto, e sentir a aproximação dos predadores com o tempo. Era de vital importância saber com antecedência sobre qualquer perigo, porque os anquilossauros tinham uma armadura muito pesada e uma figura desajeitada. O olfato dos anquilossauros pode até ser comparado ao olfato do famoso predador Tyrannosaurus rex. Seus bulbos olfativos eram ainda maiores, visto que ocupavam cerca de 65-70% do tamanho dos grandes hemisférios.
p "Outra habilidade interessante do anquilossauro que aprendemos é a capacidade de resfriar seus cérebros no sentido literal, "disse Ivan Kuzmin." A rede de veias e artérias em sua caixa craniana revelou-se muito complicada:elas não seguiam em uma única direção, mas constantemente comunicados uns com os outros, como um sistema de trilhos de trem. O sangue poderia ter fluído em diferentes direções e ser redistribuído, enquanto mantém a temperatura ideal do cérebro do animal. Por exemplo, se o topo da cabeça de um anquilossauro ficar quente, os vasos rapidamente desviaram o sangue quente e criaram um efeito de proteção - como se um dinossauro colocasse um chapéu de sol. Além disso, a vasculatura endocraniana dos anquilossauros revelou-se um pouco mais parecida com os vasos dos lagartos atuais do que com os parentes mais próximos dos dinossauros - crocodilos ou pássaros. "
Reconstrução virtual tridimensional da caixa craniana do anquilossauro Bissektipelta archibaldi. Os ossos são semitransparentes e o conteúdo interno da cavidade endocraniana é visto. Rosa - orelha interna, amarelo - nervos, vermelho - artérias principais, azul - veias e pequenas artérias, azul claro - molde endocraniano. Crédito:os autores do artigo. p Outra conclusão importante diz respeito à audiência de Bissektipelta archibaldi. Os paleontólogos conseguiram examinar o ouvido interno do antigo animal. Sua anatomia sugere a frequência dos sons que o anquilossauro podia ouvir. O intervalo acabou sendo de cerca de 300 a 3, 000 hertz - os crocodilos atuais ouvem na mesma faixa. Estas são frequências bastante baixas que correspondem ao tamanho relativamente grande dos anquilossauros. Quanto maiores são os animais atuais, mais sons de baixa frequência eles fazem e ouvem. Os paleontólogos sugeriram que, durante a evolução, os anquilossauros aumentaram de tamanho, assim, as formas posteriores sons percebidos de frequências ainda mais baixas.
p "As espécies animais atuais são caracterizadas por uma certa relação entre o tamanho do corpo e o cérebro, "explicou Ivan Kuzmin." Se você olhar para os dinossauros, então, os anquilossauros e seus parentes mais próximos (estegossauros) eram quase estranhos. A massa do cérebro acabou sendo pelo menos metade menor do que esperaríamos, baseado em uma comparação com animais atuais. Era cerca de 26,5 gramas para um Bissektipelta de três metros. O tamanho do seu cérebro pode ser comparado ao de duas nozes. No entanto, anquilossauros existiram no planeta por 100 milhões de anos. Eles tiveram bastante sucesso em termos de evolução. Contudo, a julgar pelo tamanho de seus bulbos olfativos, eles cheiraram um pouco mais rápido do que pensavam. "
p Na próxima etapa da pesquisa, os cientistas gostariam de estudar as caixas cerebrais fósseis de outras espécies de anquilossauros para testar as hipóteses expressas no artigo. Adicionalmente, os paleontologistas continuam a usar a tomografia computadorizada e atualmente trabalham com moldes endocranianos digitais de hadrossauros - dinossauros com bico de pato cujos restos mortais foram encontrados na mesma localidade no Uzbequistão.
p A pesquisa é publicada em
Comunicações Biológicas .