Física

El Tyrannosaurus rex es famoso por su cabeza de gran tamaño, sus enormes mandíbulas musculosas y sus dientes en forma de cuchillo, que los paleontólogos creen que le permitieron a este temible depredador devorar fácilmente a presas desprevenidas. Un estudio de Stephan Lautenschlager ahora sugiere que la forma de la cuenca del ojo era igualmente importante [1]. Al analizar las formas de las cuencas de los ojos de más de 400 cráneos de dinosaurios y especies relacionadas, el paleontólogo de la Universidad de Birmingham, Reino Unido, descubrió que los dinosaurios carnívoros, como el T. rex, miraban al mundo a través de agujeros elípticos. Las simulaciones indican que estos agujeros alargados habrían permitido que el cráneo de un T. rex resistiera las significativas fuerzas de mordida que estas criaturas prehistóricas generaban cuando mordían.

Para su estudio, Lautenschlager utilizó una técnica de tecnologías de reconocimiento facial para caracterizar las formas de los contornos de cada cuenca ocular en su muestra de cráneo de dinosaurio. Luego, estas formas se analizaron con una herramienta de análisis de elementos finitos, un método comúnmente utilizado para predecir cómo reacciona un objeto a una fuerza, para ver cómo se deformaron cuando se sometieron a las diversas tensiones que emanan de una mordedura.

Teniendo en cuenta la forma de la cuenca del ojo, Lautenschlager descubrió que la mayoría de las especies en su estudio miraban a través de aberturas circulares, similares a los contornos redondos de la cuenca que se observan en los cráneos humanos. Algunas especies, incluido el T. rex y el Skorpiovenator, un dinosaurio carnívoro que se encuentra en la Antártida, tenían contornos de cavidades con formas más inusuales, que iban desde simples elipsoides hasta patrones lobulados. "La cuenca del ojo de Skorpiovenator está esencialmente separada en dos", lo que le da un contorno similar al de un reloj de arena, dice Lautenschlager.

Al buscar puntos en común entre los dinosaurios con contornos inusuales en las cuencas de los ojos, Lautenschlager descubrió que todos eran carnívoros con cráneos grandes en relación con el tamaño de su cuerpo. Durante una mordedura, las mandíbulas de estos depredadores del ápice se rompieron con una fuerza de alrededor de 50.000 newtons. Las tensiones craneales resultantes podrían deformar una cuenca ocular con un contorno circular, según el análisis de Lautenschlager. Un T. rex hipotético con tal cavidad probablemente habría desarrollado huesos más gruesos en las áreas más deformadas. "Eso habría hecho que el cráneo fuera mucho más pesado o impactado en el espacio para otros tejidos", dice. Por el contrario, un encaje con un contorno alargado experimentaría una deformación significativamente menor. "Parece que los carnívoros desarrollaron cuencas que podían resistir las fuerzas [relacionadas con las mordeduras]".

Las adaptaciones de los cráneos en los gigantes de los dinosaurios no son tan inesperadas, admite Lautenschlager, pero su análisis arrojó una sorpresa. A diferencia de sus padres, un bebé T. rex tenía cuencas con contornos circulares y solo desarrolló otras con formas alargadas alrededor de los 10 años, la edad en la que los paleontólogos consideran que el T. rex hizo la transición a la edad adulta. "Eso sugiere que un bebé T. rex no necesitaba un encaje que fuera tan estable", dice. El hallazgo se relaciona con otros estudios que sugieren que los juveniles y adultos de T. rex tenían dietas diferentes.

Los investigadores conocen desde hace mucho tiempo las peculiares formas de las cuencas de los ojos en los arcosaurios, un grupo de animales que incluye dinosaurios, pájaros y cocodrilos. Sin embargo, estudios anteriores se han centrado principalmente en el diámetro del globo ocular o se han centrado en un subconjunto de arcosaurios, dice Thomas Holtz, paleontólogo de la Universidad de Maryland, College Park. "Este [nuevo estudio] es una mirada mucho más completa a la evolución del tamaño y la forma de los ojos de los arcosaurios que nunca antes", dice Holtz. Está particularmente impresionado de que Lautenschlager incorporó diferentes líneas de evidencia en el análisis. "Es bueno encontrar explicaciones razonables y respaldadas matemáticamente para las formas particulares que encontramos en las estructuras anatómicas", dice.

–Katherine Wright

Katherine Wright es la editora adjunta de Physics Magazine.

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