Илюзията за баласт и суровата реалност на musculus caudofemoralis longus
Когато неспециалист погледне възстановката на Tyrannosaurus rex или Carnotaurus sastrei, първото изкушение е да приеме опашката като проста костна пасивна противотежест, балансираща изнесения напред туловищен масив и масивния череп. Това е повърхностно виждане, родено от популярната култура и старите музейни диорами. Биомеханичните анализи на палеонтолози като Скот Персънс и Филип Къри от Университета в Албърта показаха нещо много по-комплицирано. Опашката на динозаврите не беше мъртво тегло. Тя беше основният двигател на локомоцията.
Ключът се крие в анатомична структура, наречена musculus caudofemoralis longus. При съвременните бозайници този мускул практически липсва или е редуциран до незначителни остатъци. При двуногите тероподи обаче той е водил началото си от първите шестнадесет до двадесет опашни прешлена и се е захващал директно за четвъртия трохантер – костен израстък върху бедрената кост. Когато този мускул се съкращава, той не просто мести опашката; той издърпва бедрената кост назад, произвеждайки основната тласкаща сила за крака.
Компютърните 3D томографии на прешлените показваха, че шевроните (вентралните костни израстъци под опашните прешлени) и напречните израстъци са осигурявали огромна повърхност за заловена мускулна маса. Данните сочат, че при големите хищници опашката е съдържала значително повече мускул, отколкото се предполагаше през миналия век. Тя е захранвала движението по същия начин, по който глутеусните мускули вършат това при хората, но с много по-дълмо рамо на лоста.
Когато животното е стъпвало, опашката не е висяла пасивно. Тя се е люлеела с точно изчислена честота, компенсирайки ъгловия момент. Компютърното моделиране на локомоцията показва, че този резонансен механизъм е спестявал значителен процент от разхода на енергия при ходене. За организъм с маса над шест тона спестяването на енергийни ресурси при ежедневното патрулиране на територията е разликата между оцеляването и гладната смърт.
Парадоксът на бозайниците: Защо Африканският слон не се нуждае от рамо на лоста
Сравнението между завропод и африкански слон (Loxodonta africana) често се използва погрешно в популярната литература. Слоновете, достигнали маса от 6-7 тона, разчитат на гравитационна стабилност, базирана на четири вертикални, стълбовидни крайника. При тях ставите са подредени почти в една вертикална линия, което намалява нуждата от огромно мускулно усилие за поддържане на изправена стойка. Задната част на тялото при бозайниците е анатомично преконфигурирана: техните основни разгъвачи на бедрото са глутеалните мускули и бедрената двуглава мускулатура, които се залавят за таза, а не за опашните прешлени.
След изчезването на нептичите динозаври на границата креда-палеоген, еволюцията на бозайниците тръгва по различен кинематичен път. Тазът се заварява стабилно към гръбначния стълб, а опашните прешлени губят ролята си на опорна точка за локомоторните мускули. Опашката при слона или носорога се е превърнала в периферна анатомна формация, използвана за механично отблъскване на паразити или за социална сигнализация. Да поддържаш стотици килограми мускули и кости отзад, без те да участват в задвижването на бедрото, би било метаболитно безумие за един бозайник.
Архивните изследвания върху фосилизирани следи (ихнофосили) от региони като формирането Морисън в САЩ потвърждават, че дори гигантските четириноги завроподи като Apatosaurus или Diplodocus рядко са оставяли следи от влачене на опашка. Опашката е държана изправена, успоредно на земята, действайки като динамичен стабилизатор срещу дългата шия. Сметката за протеини при изграждането на тези прешлени се е изплащала чрез премахване на усукващите моменти върху прешлените на гърба.
