Nieuw model laat Tyrannosaurus rex lopen met een swingende staart

Onderzoekers van Naturalis, de Vrije Universiteit Amsterdam (VU) en de Universiteit Utrecht hebben een nieuwe methode ontwikkeld om de loopsnelheid van dinosauriërs te berekenen.

20-04-2021 | 15:05

Door de staart te modelleren als een hangbrug, krijgen de wetenschappers een beter beeld van wat het wandeltempo moet zijn geweest. Naturalis-dino Trix kuierde waarschijnlijk swingender - en langzamer - door de oerwereld dan eerst werd aangenomen. De resultaten zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Royal Society Open Science.

Mensen en dieren wandelen het liefst op een bepaalde snelheid: de voorkeurssnelheid. De hoeveelheid energie die ze daarvoor nodig hebben speelt een belangrijke rol in die voorkeur: het liefst gebruiken ze zo min mogelijk. Een van de manieren om lekker energiezuinig te zijn, is gebruik maken van een verschijnsel dat resonantie heet: dingen die een regelmatige beweging maken, hebben een tempo dat het fijnste voor ze is. Als je goed wilt schommelen, moet je meebewegen met het tempo van de schommel. En als je lekker op je gemak wil wandelen, dan loop je in het tempo van je lijf: je lichaamsdelen zijn dan in resonantie. Langzamer lopen dat dat kost niet minder energie, maar juist meer.

Dat werkt zo voor dieren die op vier poten lopen, en voor tweevoeters als mensen en struisvogels. VU-student bewegingswetenschappen Pasha van Bijlert paste het idee toe op een dier dat anders bewoog dan alles dat er nu op aarde loopt: Tyrannosaurus rex. Die dieren hadden niet alleen twee poten, maar ook een enorme staart.  

Net zoals de nekwervels van mensen zaten die staarten vast aan gewrichtsbanden (ligamenten). ‘Dat kun je vergelijken met een hangbrug’, legt Van Bijlert uit, ‘Maar dan met bijna een ton aan spieren erin.’ Die staart ging op en neer bij elke stap. En net als de schommel heeft ‘ie dus een resonantiefrequentie: een tempo waarop hij het lekkerste beweegt.

Om te bepalen wat dat tempo is, bouwden Van Bijlert samen met zijn begeleiders Anne Schulp (Naturalis/Universiteit Utrecht) en Knoek van Soest (VU) een driedimensionaal model van Naturalis-dino Trix. Aan het beroemde skelet voegden ze vervolgens digitale spieren toe. Op dat model konden ze biomechanische analyses uitvoeren, en daaruit kwam een resonantiefrequentie en een bijbehorende wandelsnelheid: 4,6 kilometer per uur. Als Trix op d’r gemak een ommetje maakte, wandelde ze dus ongeveer even snel als jij. En als je een tyrannosaurus als huisdier had, kon je die dus probleemloos uitlaten - als je alleen naar de snelheden kijkt, tenminste.   

Van Bijlert: ‘Er bestonden al studies naar het looptempo van dino’s, maar die keken vaak alleen maar naar de benen. Die negeren dus de staart, terwijl dat het lopen van dino's uniek maakt. Dan vind je meestal een een veel hogere wandelsnelheid. Onze snelheid is een stuk lager, maar dit komt veel beter overeen met levende dieren.’

Copyright afbeelding: Rick Stikkelorum, Arthur Ulmann & Pasha van Bijlert