Dinozaury: wielcy mięsożercy zrezygnowali z okrągłych oczodołów
Otwory na oczy w czaszkach dinozaurów miewały rozmaite kształty: od okręgu przez owal aż po coś z rodzaju dziurki od klucza. Jest to tym dziwniejsze, że najbardziej korzystne wydaje się posiadanie jak największych gałek ocznych (które warunkują dobry wzrok) przy jak najmniejszych otworach w czaszce (te bowiem osłabiają jej konstrukcję). Skoro tak, to sfera powinna być optymalnym kształtem oczodołu: zapewnia bowiem jak największą objętość przy jak najmniejszej powierzchni. Dlaczego zatem okrągłe otwory na oczy występowały tylko u niektórych dinozaurów? Odpowiedź na to pytanie pojawiła się w artykule opublikowanym właśnie na łamach „Communications Biology”.
Okrągłe oczodoły przegrały z potrzebami czaszki
Na pierwszym etapie analiz uczeni ustalili, że zróżnicowanie kształtów oczodołów dinozaurów nie było powiązane z klasyfikacją taksonomiczną. Innymi słowy: gatunki, które były ze sobą blisko spokrewnione wcale nie musiały mieć oczodołów o zbliżonym kształcie. Większe znaczenie miał tu tryb życia i gabaryty. Otwory okrągłe występowały przede wszystkim u dużych, roślinożernych zauropodów. Ale też u mięsożerców małych i średnich rozmiarów, osobników młodocianych oraz u tych gatunków, które znajdowały się u podstawy nowo wyodrębniającej się gałęzi taksonomicznej. Sprawia to więc takie wrażenie, jakby okrągły oczodół był stanem podstawowym, który jednak może rozwinąć się do bardziej złożonego. Tylko po co?
Z badań przeprowadzonych przez autorów najnowszej publikacji wynika, że skomplikowany kształt oczodołów pojawiał się przede wszystkim u mięsożerców o dużych gabarytach – z czaszką o długości przynajmniej 1 m. Pomiary wykazały, że rezygnacja ze sferycznego oczodołu wiązała się u tych dinozaurów z dużymi korzyściami: ich czaszki skuteczniej łagodziły i rozpraszały nacisk wynikający z gryzienia twardego, nierozdrobnionego pokarmu (p. szkieletu ofiar), bez jednoczesnej utraty wytrzymałości. Gdyby dinozaury takie, jak T. rex miały analogiczne gabaryty głowy, ale sferyczne oczodoły, ich czaszki byłyby poddawane znacznie większym stresorom mechanicznym. To również tłumaczy, dlaczego drapieżne gady na wczesnym etapie rozwoju osobniczego miały bardziej okrągłe otwory w czaszce – nie jadły jeszcze tak dużych i twardych pokarmów, a zatem nie były narażone na nacisk równie silny, co większe i starsze osobniki.
Duże oczy przegrały z dużym apetytem
Pozostaje jeszcze jedna kwestia: porzucenie okrągłych otworów to również rezygnacja z większych gałek ocznych. Okazało, że duże oczy to nie tylko korzyści. Ich „utrzymanie” może pochłaniać nawet 15 proc. budżetu energetycznego. Dlatego – uważają autorzy analizy – dużo korzystniej jest osiągnąć bezpieczne optimum: dość dobry wzrok przy relatywnie niewielkich kosztach fizjologicznych. Wielcy mięsożercy położyli na szali jeszcze jedną zmienną: odporność czaszki na nacisk podczas gryzienia. Dlatego rachunek zaczął przeważać na stronę mniejszych oczu, korzystniejszego kształtu oczodołów, ale za to większej wytrzymałości przy zachowaniu gabarytów. W efekcie – podają uczeni – duże teropody „przehandlowały” duże oczy za duże gryzy.