Untuk pertama kalinya, kami telah menunjukkan bahwa bantalan tumit yang lembut sangat penting untuk bagaimana dinosaurus sauropoda menopang berat badan mereka yang sangat besar, menurut rekonstruksi digital baru pada kaki mereka.
Sauropoda, yang beratnya mencapai 50 ton dan mendominasi ekosistem dunia selama sekitar 100 juta tahun, tampaknya telah mengembangkan bantalan tumit yang lembut di awal evolusi mereka, dan kemungkinan ini merupakan langkah kunci yang memungkinkan sauropoda menjadi hewan terbesar yang pernah berjalan di bumi. Pekerjaan kami muncul minggu ini di jurnal Science Advances.
‘kadal petir’
Salah satu hal yang paling menonjol tentang sauropoda adalah ukuran besar dari beberapa spesies: kaki dinosaurus sauropoda bisa mengguncang bumi saat mereka berjalan. Memang, nama salah satu sauropoda yang pertama kali dideskripsikan untuk mendapatkan daya tarik populer, Brontosaurus, berarti “kadal petir”.
Sauropoda memiliki leher dan ekor yang panjang, dan berjalan dengan empat kaki panjang seperti pilar, tetapi mereka awalnya tidak berukuran raksasa. Sekitar 230 juta tahun yang lalu, nenek moyang dinosaurus ini adalah hewan kecil berkaki dua yang akan sangat mirip sepupu saurischia mereka, theropoda; kemungkinan besar, beratnya tidak lebih dari seekor burung unta.
Tetapi mulai sekitar 210 juta tahun yang lalu, nenek moyang sauropoda bertambah besar, dengan perkiraan massa tubuh mendekati satu ton. Sauropoda terbesar seperti Argentinosaurus, Patagotitan dan Australotitan mungkin mencapai ukuran dewasa lebih dari 50 ton, itu lebih dari sepuluh kali ukuran hewan darat terbesar yang hidup saat ini, gajah Afrika.
Tak perlu dikatakan bahwa hewan sebesar itu memiliki kaki yang sangat besar. Beberapa jejak kaki sauropoda yang ditemukan di wilayah Kimberley di Australia Barat memiliki panjang lebih dari 1,7 meter – cukup besar bagi kebanyakan orang untuk mandi!
Tapi seperti apa kaki sauropoda sebenarnya, dan bagaimana mereka menopang berat badan orang dewasa raksasa dari pemiliknya?
Dari jejak sauropoda
Setelah menghabiskan bertahun-tahun melacak sauropoda di Kimberley, saya [Steve Salisbury] telah lama merenungkan seperti apa kaki mereka dalam kehidupan. Kaki depan tampak seperti kaki gajah, dengan tulang-tulang tersusun dalam kolom hampir vertikal, setengah lingkaran, dengan tulang jari yang sangat kecil kecuali ibu jari. Jejak “tangan” dari kebanyakan sauropoda biasanya bulat atau “berbentuk kacang”.
Meskipun terlihat seperti kolumnar, kaki sauropoda sangat berbeda dengan kaki gajah. Sauropoda memiliki jari-jari kaki yang panjang dan fleksibel, sebagaimana dibuktikan oleh mobilitas antar tulang. Jejak fosil menunjukkan bahwa mereka dapat melebarkan jari-jari kaki mereka, menyesuaikan lebar kaki saat mereka berjalan melintasi permukaan yang berbeda – ini bukan yang kita temukan pada gajah saat ini.
Sudah lama diasumsikan bahwa seperti dinosaurus lainnya, sauropoda berjalan dengan jari kaki mereka, dengan sendi pergelangan kaki terangkat dari tanah. Namun banyak trek sauropoda menyertakan kesan “tumit” yang besar.
Hal ini membuat banyak ahli paleontologi berspekulasi bahwa sauropoda memiliki semacam “bantalan tumit”. Namun terlepas dari jejaknya, bukti definitif bantalan tumit pada sauropoda tetap seperti itu – spekulasi akademis. Pekerjaan kami bertujuan untuk mengubahnya.
Berjalan dengan kaki raksasa
Berbekal pengetahuan tentang seperti apa kerangka kaki berbagai sauropoda, bersama dengan informasi tentang jejak mereka, Andréas Jannel mencoba mencari tahu bagaimana kaki mereka bekerja, sebagai bagian dari PhD-nya di The University of Queensland. Kami juga bekerja sama dengan Olga Panagiotopoulou, seorang ahli mekanika kaki hewan modern, dan gajah pada khususnya.
Andréas menghasilkan model digital 3D untuk kerangka kaki berbagai sauropoda dan prekursor sauropoda. Dia dan Olga kemudian menguji kekuatan model ini menggunakan suatu teknik yang dikenal sebagai finite element analysis. Mereka membandingkan bagaimana postur yang berbeda mempengaruhi perilaku mekanis kaki dengan dan tanpa penambahan bantalan jaringan lunak.
Terlepas dari postur kaki – jari kaki di tanah, jari kaki sebagian di tanah, atau hanya ujung jari kaki di tanah – tidak ada model yang dapat menopang besarnya kekuatan mekanis yang akan dihadapi sauropoda dalam kehidupan, kecuali mereka juga memiliki bantalan jaringan lunak di bawah “tumit”.
Temuan kami menunjukkan bahwa bantalan jaringan lunak akan melindungi seluruh kerangka kaki, memungkinkannya menyerap kekuatan mekanis selama menahan beban. Sederhananya, tanpa bantalan di bawah tumit, tulang di kaki sauropoda akan remuk karena beratnya yang sangat besar.
Kedatangan para raksasa
Prekursor Sauropoda seperti Plateosaurus secara tradisional telah direkonstruksi sebagai berjalan dengan jari-jari kaki sedikit terangkat dari tanah dan tanpa bantalan tumit. Model kami sekarang menunjukkan bahwa kerangka kaki mereka tidak dapat menopang berat badan mereka tanpa beberapa bentuk bantalan tambahan.
Beberapa jejak fosil yang dianggap milik hewan seperti Plateosaurus memang menunjukkan bukti bantalan mulai menyatu di belakang jari kaki. Bantalan tumit “baru jadi” ini – yang baru mulai berkembang – akan konsisten dengan model kami.
Kehadiran bantalan tumit yang baru jadi pada prekursor sauropoda meletakkan dasar bagi evolusi struktur yang lebih substansial. Pada 170 juta tahun yang lalu, sauropoda “sejati” pertama melebihi 10 metrik ton, dan jejak yang dikaitkan dengannya menunjukkan bantalan tumit yang berkembang dengan baik.
Panggung telah ditetapkan, dan dalam 10 juta hingga 15 juta tahun, raksasa dengan berat lebih dari 30 ton berjalan di bumi, dan diversifikasi sauropoda raksasa telah dimulai. Mereka akan mendominasi ekosistem dunia selama 100 juta tahun ke depan.
Steven W. Salisbury , PhD; Associate Professor, School of Biological Sciences, University of Queensland ; Andréas Jannel , peneliti Postdoctoral, Museum für Naturkunde, Berlin , dan Olga Panagiotopoulou , Dosen senior PhD, Monash University.
Artikel ini diterbitkan ulang dari The Conversation di bawah lisensi Creative Commons. Baca artikel aslinya .
