Wie hielten die größten/längsten Dinosaurier ihren Kopf und Hals hoch?

Darüber gibt es viele Papiere. Ein guter zusammenfassender Artikel ist Warum Sauropoden lange Hälse hatten; und warum Giraffen kurze Hälse haben , von Taylor und Wedel. Sie listen eine Reihe anatomischer Merkmale auf, die es Sauropoden ermöglichten, solch lange Hälse zu tragen:

Mehrere anatomische Merkmale ermöglichten diese extreme Dehnung, darunter: absolut große Körpergröße und vierbeinige Haltung, die eine stabile Plattform für einen langen Hals bieten; ein kleiner, leichter Kopf, der keine Nahrung oral verarbeitete; Halswirbel, die sowohl zahlreich als auch einzeln verlängert waren; ein effizientes Luftsack-basiertes Atmungssystem; und unverwechselbare zervikale Architektur. Zu den relevanten Merkmalen von Sauropoden-Halswirbeln gehören: pneumatische Kammern, die eine mechanisch effiziente Positionierung des Knochens innerhalb der Hülle ermöglichten; und Muskelansätze unterschiedlicher Bedeutung an den Nervenstacheln, Epipophysen und Halsrippen.

Nehmen wir diese nacheinander.

1. Eine stabile Plattform für einen langen Hals. Große, schwere vierbeinige Körper, damit der lange Hals das Tier nicht aus dem Gleichgewicht brachte, wenn es sich ausstreckte.
2. " Ein kleiner, leichter Kopf. " Sauropoden kauten ihre Nahrung nicht, brauchten also keine großen Muskeln oder schweren Knochen in ihrem Kopf, also hatten sie kein schweres Gewicht am anderen Ende des langen Halses.
3. Zahlreiche kleine, längliche Halswirbel. Sauropoden hatten 12-19 Halswirbel. Im Gegensatz dazu haben Giraffen sieben, von denen jede groß und schwer sein muss, was die Länge des Halses einschränkt.
4. Effizientes Atmungssystem. Sauropoden haben wie moderne Dinosaurier (Vögel) ein effizienteres Atmungssystem als Säugetiere, sodass sie die Ineffizienz einer langen Luftröhre tolerieren könnten.
5. Pneumatizität von Halswirbeln Sauropodenwirbel hatten Luftsäcke (dh hohle Lufttaschen) in sich, was sie viel leichter macht als Wirbel von Säugetieren gleicher Größe und Stärke.

Bearbeiten Sie, um Abbildung 4 von Taylor & Wedel hinzuzufügen, die zeigt, wie relativ leicht Sauropodenhälse für ihre Größe gewesen sein müssen:

Abbildung 4: Umfang des Weichgewebes an Straußen- und Sauropodenhälsen. 1, Straußenhals im Querschnitt von Wedel (2003, Abbildung 2). Knochen ist weiß, Lufträume sind schwarz und Weichgewebe ist grau. 2. Hypothetischer Sauropodenhals mit ähnlich proportioniertem Weichgewebe. (Diplodocus-Wirbelsilhouette modifiziert nach Paul, 1997, Abbildung 4A). Das Ausmaß des abgebildeten Weichgewebes übersteigt bei weitem das, was in jeder veröffentlichten Wiederherstellung des Lebens eines Sauropoden gezeigt wird, und ist unrealistisch. 3, realistischerer Sauropodenhals. Es ist nicht so, dass das Weichgewebe reduziert wird, sondern dass der Wirbel darin vergrößert wird und die Masse durch ausgedehnte Pneumatik sowohl im Knochen als auch im Weichgewebe reduziert wird.

6. Muskelansätze. Dies ist der Aspekt, der die ursprüngliche Frage am direktesten beantwortet, aber es ist zunächst wichtig zu verstehen, dass andere Sauropodenmerkmale, wie oben erwähnt, es ihnen ermöglichten, mit weniger Nackenkraft davonzukommen, als Sie sonst erwarten würden. Tatsächlich waren die Hälse von Sauropoden viel weniger (relativ) muskulös als beispielsweise Strauße. Sie kamen damit durch, indem sie den mechanischen Vorteil verbesserten:

Tatsächlich blähten Sauropoden ihre Wirbel innerhalb der Muskelhülle des Halses auf und bewegten Knochen, Muskel und Bänder vom Zentrum weg, so dass sie mit größerem mechanischen Vorteil wirkten: höhere epiaxiale Zugelemente, niedrigere hypaxiale Kompressionselemente und seitlich positionierte Paraxiale .

Taylor und Wedel gehen mit vielen hilfreichen Diagrammen viel detaillierter darauf ein, und das Papier ist frei zugänglich, daher werde ich hier nicht alle ihre Punkte wiederholen. Sie sprechen von Nervenstacheln, Epipophysen, Halsrippen und Muskelansätzen in verschiedenen Kombinationen.

Die Halsrippen sind auf dem Patagotitan-Skelettbild in der Frage gut sichtbar:

Hier finden Sie eine lange Beschreibung der Anatomie der Halsrippe und möglicher Funktionen :

Meine Lieblingshypothese ist, dass lange Sehnen es einem Tier ermöglichen, den Großteil des Muskels – und damit den Schwerpunkt – in Richtung Nackenansatz zu verlagern, dass aber lange, nicht verknöcherte Sehnen durch Dehnung verzerrt werden können, wodurch Muskelenergie verschwendet wird. Das Verknöchern dieser langen Sehnen ist wie das Anbringen knöcherner Schubkarrengriffe an jedem Wirbel, wodurch die Muskeln den Wirbel aus der Ferne ohne so viel Energieverschwendung und wahrscheinlich mit einer feineren Positionskontrolle bewegen können.

Das ist nur ein Aspekt der Art und Weise, wie Sauropodenhälse strukturiert waren.

TL;DR: Sauropodenhälse konnten es sich aufgrund des kleinen Kopfes leisten, relativ leicht zu sein; Ihre Nackenknochen waren für ihre Größe relativ hohl und leicht; Ihre Größe und Form bedeuteten, dass die Muskeln einen guten mechanischen Vorteil hatten; und verschiedene Arten hatten andere Anpassungen, einschließlich Bänder und versteifende Knochen, die ebenfalls halfen.