Met zijn bottenkrakende beet zou een Tyrannosaurus rex een auto hebben kunnen verkreukelen, waarbij tot wel zes ton aan kracht op zijn onfortuinlijke slachtoffers werd uitgeoefend. Maar hoewel deze schatting van de enorme bijtkracht van de T. rex met meerdere onderzoeksmethoden is bewezen, waren de experts het niet eens over de vraag hoe het dier met een flexibele schedelbouw zó hard kon bijten.
Maar volgens een nieuw model van alle krachten en spanningen die tijdens het bijten in de schedel van een T. rexoptraden, had deze dinosauriër helemaal geen flexibele schedelbouw. Uit de resultaten van het onderzoek, die deze maand in het tijdschrift The Anatomical Record worden gepresenteerd, blijkt dat de schedelbotten van de T. rexverankerd en rigide waren, zodat ze inderdaad een enorme bijtkracht konden overbrengen.
“DeT. rexwas gewoon een van die dieren die optimaal in elkaar zaten,” zegt Casey Holliday, paleontoloog aan de School of Medicine van de University of Missouri en medeauteur van de nieuwe studie. “Hij heeft al die reusachtige kaakspieren en hij is enorm efficiënt bij het inzetten van die spierkracht tijdens een beet in zijn prooidieren, omdat hij een rigide schedel had.”
Geen speelruimte
Het idee dat de gewrichten tussen bepaalde botten in de schedel van de T. rexbeweeglijk waren, is altijd een hardnekkige hypothese geweest, zegt Holliday. Dat komt deels door het uiterlijk van de gevonden fossielen en deels omdat ook sommige moderne verwanten van de dinosauriërs, waaronder papegaaien en slangen, flexibele schedels met beweeglijke botten hebben. Vooral moderne reptielen hebben een reeks botten die een verbinding vormen tussen het schedeldak en het verhemelte en tussen het verhemelte en de onderkaak.
“Dat is heel anders dan bij zoogdierschedels, zoals ook de menselijke schedel, die uit slechts twee onderdelen bestaan: het gedeelte waarin de hersenen liggen en het kaakbeen,” zegt Holliday.
Maar het idee dat ook de T. rex een flexibele schedel had, leverde wiskundige problemen op.
“Wanneer je zo’n enorm gevaarte als de schedel van een T. rexbekijkt, een ding dat bijna twee meter lang en ruim een meter breed was en met een reusachtige kracht kon bijten (...), dan zullen er allerlei storingen opduiken als je rekening houdt met een flexibele bouw,” zegt Holliday.
“Je wilt dat alle spierkracht via de tanden op het prooidier wordt overgebracht en niet dat veel van die kracht weglekt via een stel gewrichten met speling ertussen,” zegt hij.
Om hun ideeën uit te testen creëerden Holliday en zijn voormalige postdocstudent Ian Cost, nu assistent-professor aan het Albright College in Reading, Pennsylvania, digitale modellen van T. rex-schedels met verhemelten die naar buiten toe kunnen buigen, zoals bij gekko’s, en met verhemelten die op een neer bewegen, zoals bij grijze roodstaartpapegaaien. Vervolgens maakten de onderzoekers een model van de biomechanische krachten die tijdens het bijten in deze schedels optraden.
Het team ontdekte dat de vleesetende dinosauriër zijn bijtkracht het meest efficiënt kon hebben toegepast als de gewrichten in zijn bovenste schedel vrijwel onbeweeglijk waren geweest, hoewel een beetje flexibiliteit zou hebben geholpen om de enorme krachten op te vangen die zouden zijn opgetreden.
“De snuit en de schedel van de T. rexwaren niet flexibel (...) en dat onderschrijft onze conclusie dat de beenderen van het verhemelte niet bewogen wanneer de T. rex zijn prooi beet,” zegt Cost. Dat betekent dat deze dinosauriërsoort de kracht van zijn kaakspieren efficiënter kon inzetten dan voorgangers met een beweeglijk verhemelte.
Zware lasten
“De resultaten die zijn gepresenteerd in dit onderzoek, dat met ongelooflijk veel aandacht voor detail is uitgevoerd, laten niet alleen zien dat de schedel van de T. rex zeer grote bijtkrachten kon weerstaan, maar ook hoe dat precies gebeurde,” zegt Laura Porro, expert in de biomechanica van fossielen aan het University College London. Volgens Porro zal deze studie onderzoekers helpen om ook de flexibiliteit van de schedels van andere fossiele diersoorten te bepalen.
Volgens Eric Snively, een paleobioloog van de Oklahoma State University die onderzoek heeft gedaan naar de voedingsmechanismen van de T. rex, “helpt het onderzoek bij het beantwoorden van de vraag hoe de T. rex de krachtigste beet van alle landdieren ooit heeft kunnen ontwikkelen.”
Volgens hem zijn Tyrannosauriërs opmerkelijk omdat hun tanden het sterkst zijn aan de voorzijde van het gebit, in tegenstelling tot roofdieren als krokodillen, waarbij de vermorzelende kiezen achterin het gebit zitten.
“Hun snuit was in de neusbrug met onderling verbonden botten versterkt, maar tot nu toe begrepen we niet hoe de rest van de schedel functioneerde,” zegt hij.
“We vormen ons nu een compleet beeld van de anatomie van hun schedelanatomie en dat is heel goed als we willen weten hoe T. rexmet dezelfde kracht kon bijten als waarmee je meerdere grote pick-uptrucks kunt optillen.”
Volg John Pickrell op Twitter.
Dit artikel werd oorspronkelijk in het Engels gepubliceerd op NationalGeographic.com
