OBIKWELUSAURUS, UM
GIGANTE VELOZ DO
JURÁSSICO DE PORTUGAL ?
Maio 2009
PALEOETOLOGIA
Inferir comportamentos para
animais modernos é difícil;
para animais extintos é ainda
mais complexo.
Perseguir e capturar presas é um factor vital
na vida dos predadores; conseguir fugir destes
e evitar ser morto é também importante para
as presas. Assim, não surpreende que a
estimativa da velocidade de deslocação de
animais extintos tenha tanto interesse para os
paleontólogos.
Sendo as pegadas/pistas fósseis o reflexo directo dos
movimentos destes animais, o registo icnológico constitui a
base para inferências de comportamentos deste tipo.
FINALIDADES
1. Testar a fiabilidade de estimativas de velocidades de deslocação de
dinossáurios Mesozóicos, que empregam a fórmula de Alexander (1976).
0, 5 1, 67 1, 17
V 0,25g P
h
3,6
(Km/h)
Admite-se que a força da gravidade (g) seria também nos tempos
Mesozóicos de 9,81 m/s². O valor da passada (P) pode ser medido
directamente nas pistas. Mas um dos maiores problemas é o cálculo da
altura da anca (h).
Entre os vários modelos apresentados, as
melhores estimativas para a altura de anca são
alcançadas com a fórmula simples: h =
comprimento da pegada (L) x 4.
(Henderson 2003).
2. Verificar se os predadores gigantescos (peso > 3
toneladas e altura de anca ≥ a 2,5 metros) conseguiam
deslocar-se a velocidades elevadas.
ESTUDOS
NEOICNOLÓGICOS I
As ratites são as maiores aves terrestres vivas, os parentes mais próximos dos
teropodes Mesozóicos. As emas, ratites Paleognathae, são bípedes de passada
larga com um pé tridáctilo, digitígradas e constituem os melhores análogos
para os dinossáurios predadores cursoriais.
Têm mais características em comum com os teropodes: gregárias; crias
precociais; taxa de crescimento exponencial; cuidados parentais.
Para verificarmos a fiabilidade da equação de Alexander,
registámos séries contínuas de pegadas produzidas por várias
emas e por um nandu, em estado semi-selvagem.
As pistas, depois de fotografadas e filmadas, foram analisadas
(parâmetros métricos e angulares). A altura da anca e o
comprimento dos pés foram medidos.
TABELA 1
ratites adultas / monte selvagem
h (cm)
L (cm)
P (cm)
P/h
Distância (m)
Tempo (s)
vel. medida (Km/h)
vel. estimada (Km/h) –
Alexander
ema A
80
17
102
1,3
21
20
3,8
4,6
ema A
80
17
320
4,0
37
5
26,6
30,9
ema B
78
17
130
1,7
32
21
5,5
6,9
ema C
82
19
220
2,7
36
9,5
13,6
14,5
ema C
82
19
270
3,3
14
3
16,8
20,4
ema D
80
20
105
1,3
27
26
3,7
3,9
ema D
80
20
110
1,4
21
23
3,3
4,3
nandu
70
16
140
2,0
14
6
8,4
8,3
Resultados da observação experimental de pistas de ratites adultas e cálculo das
velocidades de deslocação e estimada (Alexander 1976).
A condução de experiências de campo com as emas tem a
vantagem dos animais vivos produzirem pegadas e pistas em
todos os aspectos dinâmicos das sua progressão.
Velocidade segundo
Alexander
Comparação entre Velocidade Medida
com a Estimada para emas e nandu
(km/h)
35
30
25
20
15
10
5
0
0
10
20
30
Velocidade Medida
40
Existe uma relação empírica entre velocidade, altura de anca
e comprimento da passada (P/h=2,3(v2 /9,8h)0,3), baseada
em números de Froude ((v2)/(9,8h)).
Simulação
P/h=2,3(v2/9,8h)0,3
Medida
Medida
P/h
(v2)/(9,8h)
1,3
0,141
1,277
0,206
4,0
6,985
4,121
9,379
1,7
0,304
1,609
0,475
2,7
1,787
2,738
2,019
3,3
2,710
3,102
4,000
1,3
0,138
1,268
0,155
1,4
0,106
1,174
0,181
2,0
0,794
2,146
0,780
P/h
eq
Alexander
(v2)/(9,8h)
Verificamos que o erro
médio quadrático é muito
reduzido. Os valores obtidos
para (P/h) versus número de
Froude e a comparação com
a relação empírica e com as
velocidades
estimadas
(Alexander), mostram uma
elevada sobreposição.
Confirma-se o elevado grau de fiabilidade da aplicação da fórmula de Alexander
para a estimativa da velocidade de animais bípedes.
ESTUDOS NEOICNOLÓGICOS II
Os humanos raramente têm sido utilizados como análogos para os
dinossáurios teropodes, porque nenhum animal marcha ou corre como os
homens. Utilizamos humanos deslocando-se na praia por uma questão de
facilidade e por serem igualmente bípedes (correndo e marchando).
30 metros corrida
Tempo(s)
Passada média(m)
Altura anca(h)(cm)
Comprimento Pegada (L) (cm)
Velocidade medida(km/h)
Velocidade
estimada(km/h
7,0
1,95
84,0
21,5
15,4
10,9
7,0
2,50
100,0
25,0
15,4
13,0
7,1
2,40
86,0
22,0
15,2
14,1
6,9
2,40
90,0
21,0
15,6
14,9
8,3
2,23
91,0
25,5
13,0
10,8
8,4
2,07
73,0
21,5
12,9
11,6
7,0
2,20
88,0
22,5
15,4
12,2
8,1
2,33
84,0
23,0
13,3
12,5
8,4
245
97,0
29,0
12,9
10,6
6,5
2,64
94,0
25,0
16,6
13,6
6,9
2,30
83,0
23,5
15,6
12,5
30 metros caminhar
Tempo
(s)
Passada
Média (m)
Altura
Anca (h)(cm)
Comprimento
Pegada (L) (cm)
Velocidade
Medida (km/h)
Velocidade
Estimada1 (km/h)
12,5
1,83
100,0
25,0
8,6
7,7
14,3
1,52
84,0
21,5
7,6
6,6
15,5
1,68
88,0
22,5
7,0
7,4
22,4
1,41
85,0
21,5
4,8
5,8
20,4
1,44
84,0
23,0
5,3
5,7
20,8
1,51
73,0
21,5
5,2
6,9
19,4
1,70
86,0
22,0
5,5
7,9
18,9
1,48
83,0
23,5
5,7
5,7
17,2
1,60
84,0
23,0
6,1
6,8
22,3
1,42
91,0
25,5
4,8
4,8
17,9
1,92
97,0
29,0
6,0
7,0
Surpreendentemente, a aplicação
da equação de Alexander a
humanos
fornece
resultados
fiáveis, especialmente para baixas
velocidades.
Estes dados poderiam não ser representativos para humanos
«vulgares». Assim, analisámos a relação entre P e v em situações
muito controladas, como em provas em que o recorde do mundo
foi batido (masculino e feminino).
Percurso (m)
Tempo (s)
Passada (m)
Velocidade (km/h)
Velocidade Estimada
(km/h)
200 (m)
19,32
4,8
37,3
38,6
200(m)
19,93
4,6
36,1
35,9
100(m)
9,69
4,8
37,2
38,6
100(m)
9,81
4,5
36,7
34,6
200(f)
21,34
4,3
33,7
32,1
400(f)
43,86
4,5
32,8
34,6
Assumindo que estes atletas
têm uma altura de anca de
um metro, simplificando a
equação
de
Alexander,
.
obtemos v = 0,78 P 1,67.
Mais uma vez, esta equação
apresenta
um
grau
de
aplicação bastante rigoroso.
A VELOCIDADE DOS
DINOSSÁURIOS PREDADORES
Evidência icnológica e evidências anatómicas e biomecânicas suportam
a inferência de que alguma capacidade de corrida rápida estava
plesiomorficamente presente nos teropodes.
As pistas fósseis indicam
que seriam os bípedes de
pequeno e médio porte os
mais velozes, como uma
única excepção.
Um pequeno bípede,
correndo a mais de
40 km/h( Mongólia).
Pista de teropode médio (L=35
cm) com uma passada de 6,3m
correndo a cerca de 41km/h
(Texas).
Em Portugal, o registo icnológico apesar de rico e
diversificado, não revela a presença deste tipo de
comportamento.
O teropode «mais rápido», com
L=33cm e P=2,7m, progredia a
cerca de 10,7 km/h (P/h=1,9)
(jazida descoberta por alunos
do
nosso
Grupo
de
Paleontologia
–
praia
do
Salgado).
Para os teropodes de grandes dimensões (L ≥ 60cm; peso ≥
3 toneladas; h ≥2,5m) só é conhecido uma pista no mundo –
Ardley - em que o predador se deslocava a grande
velocidade – no segmento mais rápido, atingiria os 14,7
km/h.
Em 2007, descobrimos uma nova jazida do Jurássico
superior – Gentias (Torres Vedras). A icnocenose é
dominada por grandes dinossáurios carnívoros (L >60
cm), mas inclui também uma componente herbívora
diversificada.
Uma das pistas é formada por três pegadas consecutivas, com
comprimento de 65 cm (excluindo a longa impressão posterior
metatarsal), com uma passada de 5,02 m. Aplicando a equação de
Alexander, estimamos que o predador, com 2,8 m de altura de anca
e um peso superior a 3 toneladas, se deslocava a mais de 13,5
km/h.
CONCLUSÕES
1. A fórmula de Alexander é o método mais
rigoroso que possuímos para estimar a
velocidade de deslocação de animais
extintos.
Sugerimos que é uma equação fiável, depois
de a termos testado em humanos e,
especialmente, em ratites actuais bípedes.
2. Confirmamos que estes gigantes
bípedes
Mesozóicos
se
(podiam)
deslocavam a velocidades elevadas.
Um deles seria o equivalente Jurássico ao
grande atleta Obikwelu: forte, poderoso e
rápido.
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obikwelosaurus, um gigante veloz do jurássico superior