Genç T. rex’lerin Isırığı, Yetişkinlerin Altıda Biri Gücündeydi

Genç T.rex’lerin ısırma gücü yetişkinlere göre altıda bir oranında olmasına rağmen, yine de günümüzdeki sırtlanlardan daha güçlüydü.

Jack Tseng acımasız hayvanları seviyor (sırtlanlar favorisi). Öyle ki, paleontolog Joseph Peterson genç bir Tyrannosaurus rex’in diş izleri olan fosilleşmiş dinozor kemiklerini keşfettiğinde, Tseng, ısırık izlerinin bir kopyasını çıkarmaya ve bu gençlerin gerçekte ne kadar şiddetli parçalayabildiklerini ölçmeye karar verdi. 

Geçen sene Tseng ve Peterson, 13 yaşındaki genç bir T.rex’in pala biçimindeki dişinin metal bir replikasını oluşturdular. Malzeme bilimi ve mühendisliğinde yaygın olarak kullanılan otomatik test çerçevesi üzerine yerleştirip bir ineğin bacak kemiğini kırmayı denediler. 

(Tyrannosauruslar, Kurtlar Gibi Sürüler Halinde Avlanmış Olabilir)

Fosiller üzerindeki ısırık izlerinin derinliğini ve şeklini eşleştirmek için gerçekleştirilen 17 başarılı girişime dayanarak (bazı örnekleri bir kenara bırakması gerekiyordu çünkü taze kemik fazlasıyla kayıyordu) genç bir dinozorun 5.641 newton büyüklüğünde güç kullanabildiğini saptadı (Sırtlan ile timsahın kullandığı çene kuvveti arasında bir yerde).

Karşılaştırıldığında yetişkin bir T.rex’in ısırma kuvveti yaklaşık olarak 35.000 newton iken, insanların cılız ısırma gücü sadece 300 newton.

Genç T.rex’in ısırma kuvvetine dair önceki tahminler yaklaşık 4.000 newton kadar azdı (çene kaslarının rekonstrüksiyonu ya da yetişkin T.rex’lerin ısırma kuvvetinin matematiksel olarak miktarının azaltılmasına dayanarak). 

Bu neden önemli? Isırma kuvvetinin ölçülmesi,  dinozorların -ya da herhangi bir nesli tükenmiş hayvanın- yaşadığı ekosistemi, hangi yırtıcı dinozorların hangi avı yiyecek kadar güçlü olduğu ve başka hangi tür yırtıcılarla rekabet ettiklerini anlama konusunda paleontologlara yardımcı olabilir. 

UC Berkeley Integrative Biology Bölümü’nden yardımcı doçent Tseng, “Yaklaşık olarak 6.000 newton büyüklüğüne kadar  ısırma kuvvetiniz varsa, bu onları biraz farklı bir ağırlık sınıfına yerleştiriyor.” diyor. “Genç dinozorların ısırma kuvvetine dair tahminlerimizi iyileştirerek onları kabaca besin zincirinin bir bölümüne yerleştirebilir ve daha büyük, yetişkin ebeveynlerinden farklı olarak nasıl bir rol oynamış oldukları konusuna kafa yorabiliriz.” 

Araştırma, genç T.rex’lerin, henüz 30-40 yaşındaki ebeveynleri gibi kemikleri parçalayamadıkları halde, yetişkinlik dişleri çıktığında bunları yapabilmek için ısırma tekniklerini geliştirip çene kaslarını güçlendirdiklerini ortaya koyuyor.

Wisconsin-Oshkosh Üniversitesi’nde profesör ve paleontolog Peterson, “Bu aslında bize,  gençlikten yetişkinliğe  ısırma kuvvetinin ne kadar hızlı değiştiğini ölçmemiz konusunda yardımcı olan bir ölçü ve aynı zaman dilimi içerisinde bedenin nasıl değiştiğiyle karşılaştıracak bir şey veriyor.” diyor. Peterson fosil iskeletlerde görülen yaralanma ve deformasyonlarda uzman.

“Gençken kemikleri kırabiliyorlar mıydı? Hayır, fakat kemiği deliyorlardı. Bu bize, nasıl beslendikleri ve neler yedikleri konusunda daha iyi bir fikre ulaşmamıza olanak sağlıyor. Tyrannosaurus gibi hayvanların nasıl yaşadıkları, büyüdükleri ve ekosistemde oynadıkları rolü gösteren bu resmin bütününe daha fazla şey ekliyor.”

Tseng, Peterson ve Greenville, North Carolina’daki East Carolina Üniversitesi’nden mezun Shannon Brink bulgularını bu hafta PeerJ dergisinde yayımlayacaklar. 

 Bol miktarda diş izi var, peki ya ısıran kimdi? 

Gözlemlenen ısırık izlerini eşleştirmek için dinozor dişlerinin metal kalıpları kullanılarak yapılan deneyler nadir görülüyor. Bu durum, dinozor fosillerinin üzerindeki ısırık izlerinin az olmasıyla değil ancak ısıranın kimliğinin nadiren belirgin olmasıyla ilgili. 

Peterson’ın yıllar önce doğu Montana’daki Hell Creek Formasyonu’ndan çıkardığı iki dinozor fosili, her nasılsa böylesine bir deneyin amacını oluşturdu. İlki genç bir T.rex’in kafatasıydı ve yüzünde iyileşmiş bir ısırık izi vardı. “T.rex’ten başka hangi canlı bir diğer T.rex’in kafatasını parçalayıp delebilir ki?” diye düşündü. Tyrannosaur’lar bugünkü timsahlar gibi sert oyunculardı ve yaraları muhtemelen yiyecek ve yaşam alanı üzerine edilen bir kavganın sonucuydu. 

 Ayrıca kafatasındaki iyileşen delikler genç Tyrannosaur’un dişlerinin boyut ve şeklindeydi ve deliklerin açıklığı  genç Tyrannosaur’un diş boşluğuna uyuyordu. Genç Tyrannosaur’ların oval kesitli ve tıpkı bıçak gibi (muhtemelen eti kesip koparmak için) dişleri vardı. Yetişkin T.rex’lerin yuvarlak kesitli, daha çok kazığa benzeyen dişleri (kemiği ezmek için) vardı. Hem genç hem de yetişkin Tyrannosaur’lar, kaybolan ya da kırık dişlerini çenelerinde gömülü olan yedek dişlerle yenileyebiliyordu (diş yuvası boşalır boşalmaz yedek dişler ortaya çıkar). 

Peterson, “Kafatası kemiği diğer kemiklerden daha sert olduğu için, bu deliklerin bir inek kemiğindeki metal diş tarafından açılan deliklerle eşleştirilmesi, ısırma kuvveti için bir üst sınır sağlıyordu.” diyor.

Peterson, “Diğer bir fosil ise otçul ve ördek gagalı bir dinozor olan Edmontosaurustu. Dişlerinde genç bir T.rex’inkilerle eşleşen iki tane delinme izi vardı. T.rex o zamanlar (geç Kretase dönemi, 66 milyon yıldan daha fazla bir süre önce) bir ördek gagalının kuyruk kemiğini bu kadar sert ısırmış olabilecek etraftaki tek yırtıcıydı. Genç Tyrannosaur muhtemelen çoktan ölmüş olan hayvanın kuyruğundaki etli kısmı parçalarken kemiği deliyordu.” diyor.

Çünkü omurga daha yumuşaktı, deneyerek inek kemiğinde oluşturulan benzer delikler, araştırmacılara ısırma kuvvetinin bir alt limitini gösterdi. 

Tseng, daha yaşlı ve küçük bir dinozor olan erken Kretase döneminden Deinonychus’un ısırma kuvvetini ölçmek için araştırmacılar tarafından 2010 yılında kullanılan test tekniğini kullandı. Deinonychus, Velociraptor ismiyle 1993 yapımı Jurassic Park filminde ünlü oldu. Isırma kuvveti 4.000 ile 8.000 newton arasındaydı. 

 Daha sonra Buffalo New York Üniversitesi’nde Tseng ve Peterson dinozorun diş minesinden çok daha sert olan, dişin derecelendirildiği bir kobalt-krom alaşımı kullanarak genç T.rex’in çenesinin ortasından alınan dişin bir replikasını yaptılar. 

Sonra metal dişi otomatik test çerçevesinin üzerine yerleştirip saniyede bir milimetre hızla ineğin tazeyken dondurulmuş çözülen pazu kemiğine doğru yavaşça ittiler. Kemikler hızlı bir parçalamadansa düşük hızda daha kolay kırılıyor. Çünkü pazu kemiğinin ortası eklem uçlarına yakın olan kemikten daha kalın bir kortekse sahip. Orta kısım yüzdeki delikleri kopyalamak için kullanıldı. Uç kısım ise omurgadaki deliklerin benzerini yapmak için kullanıldı. 

Peterson, “Yaptığımız şey gerçekçi bir çalışmaydı, yani demem o ki ‘Şu şeyi dişle delelim ve ne olduğuna bir bakalım’” diyor. “Bulduğumuz, tahminlerimizin diğer örneklerden biraz daha farklı olduğu bir şey, ama yine de birbirinden çok da uzak değil.”

Tseng herhangi bir hayvanın ısırma kuvvetini tanımlayan tek bir sayının olmadığını vurguladı: bu, yaratığın nasıl ısırdığı ve manivela kuvvetiyle avını ağzına nasıl yerleştirdiğine göre değişir. 

UC Berkeley Integrative Biology bölümü 2004 mezunu, aynı zamanda California Üniversitesi Paleontoloji Müzesi’nde yardımcı küratör Tseng, “Muhtemelen sadece parçalamıyorlardı. Günümüz yırtıcılarına bakarsanız, hatta yırtıcı sürüngenlere, bir yerleştirme olduğunu görürsünüz. Belki de teknik olarak ağızlarındaki en elverişli yeri ya da ısırmak için en güçlü dişi arıyorlar.” diyor. “Tahminen, ısırmadan önce yaptıkları bazı ayarlamalar var, böylece öldürmek ya da yaralamak için ulaşmaya çalıştıkları her neyse tam anlamıyla en iyi şekilde ısırabiliyorlar.” 

Ancak yapılan ölçümler, paleontologların T.rex boyut ve ağırlıklarını yaşlarıyla birlikte grafiğe kaydetmesine benzer şekilde, Tyrannosaur’un olgunlaştıkça ısırma kuvvetindeki artışın grafiğini çıkarma konusunda bir başlangıç.

Peterson, “Böyle bir canlı için grafikte büyüme eğrisi oluşturabileceğiniz gibi, ısırma kuvvetini gösteren güç eğrisi de oluşturabilirsiniz —12-13 yaşında ısırma kuvvetleri nasıldı, 30, 35 ya da 40 yaşlarında nasıldı. Ve bu, o zamanki ekosistemde hayvanların oynadığı rol hakkında ne anlatıyor?” diyor. “Bir genç T.rex’in ısırık izlerini kemikte bulmanın en iyi yanı, bunun bize, 13 yaşında kemikleri henüz ezemedikleri, ama kemikleri oldukça derinden deldiklerini söylemesi. Büyük olasılıkla yaşlandıkça güçlerini geliştiriyorlar.” 

Ana ilgi alanı memeli hayvanlar olan Tseng, artık var olmayan yırtıcı hayvanların ekosistem nişleriyle ilgili sonuca varmak amacıyla, yaşayan ve nesli tükenen hayvanların ısırma kuvvetini ölçmek için pandemiden dolayı yarıda kesilen bu araştırmayı sürdürmek istiyor. “Davranışlarını yorumlamak ve bu nesli tükenmiş hayvanları yeniden canlandırmak” amacıyla fosiller bu canlılara dair paleontologların sahip olduğu her şey, diyor Peterson. 

Tseng, “Canlı ya da nesli tükenen her şeye bakarken biyomekanik bir lens kullanıyorum”, diye ekliyor. “Günümüzde besin zinciri ve ekosistem üzerine çalışan çevrebilim uzmanları kemiklere fazla değinmiyorlar. Onların çalıştığı somut hayvanlar ve bitkiler var. Bu tür bir yaklaşımla ilgilenenler sadece paleontologlar, çünkü araştırmamız gerekenlerin büyük bir çoğunluğu kemikler ve ısırık izlerinden oluşuyor.” 

Robert Sanders, University of California – Berkeley. 2 Haziran 2021.

Makale: Peterson, J. E., Tseng, Z. J., & Brink, S. (2021). Bite force estimates in juvenile Tyrannosaurus rex based on simulated puncture marks. PeerJ, 9, e11450.