Rekonstrukcje dinozaurów

Prawdziwa pasja prowadzi do niezwykłych dokonań. Jeżeli rozejrzymy się uważnie wokół nas, to z pewnością uda nam się natknąć na prawdziwych pasjonatów z różnych dziedzin. Świat nauki zna wielu naukowców dla których nauka stała się pasją a ich osiągnięcia stanowią często kamienie milowe w świecie nauki. Dziś przedstawiamy Wam prawdziwego pasjonata, który dziecięcą fascynację światem dinozaurów przekuł w proces tworzenia wspaniałych rekonstrukcji tych niezwykłych gadów. Zapraszamy na spotkanie z Przemkiem Chmielewskim i jego dziełem. Tekst artykułu oraz zdjęcia w nim zamieszczone są autorstwa Przemka, który opowiada jak samodzielnie zbudować dinozaura.

Giraffatitan – okiem laika

Na początek chciałbym wyjaśnić skąd taka nietypowa pasja. Otóż od dzieciństwa, odkąd wpadła mi w ręce pierwsza książka o dinozaurach, fascynacja (z różnym nasileniem) prehistorią towarzyszy mi stale. Szczególnie, niesamowita wydaje mi się grupa zauropodów. Ich anatomia to w dużej mierze zbiór przeciwieństw. Wielki tułów wsparty na masywnych kończynach, często pokaźne ogony i długie, ażurowe szyje zwieńczone w większości delikatnymi, niepozornymi głowami. Do tego odmienna morfologia dłoni i stóp. Jakże różnią się one swoim wyglądem od dużych ssaków. Jeżeli dodać do tego ich łuskowatą skórę oraz prawdopodobnie żywe barwy (jak u wielu współczesnych gadów), w głowie rodzi się obraz prawie bajkowych zwierząt.

Jak wyglądały zauropody?

Odkąd pamiętam zawsze chciałem się dowiedzieć jak naprawdę zauropody mogły wyglądać. Przez wiele lat w podręcznikach poświęconych paleontologii „królowały” zauropody ociężałe, na „gadzio ugiętych nogach”, z pomarszczoną, szarą „słoniową skórą” oraz z ciężkimi ogonami, których nie były w stanie udźwignąć (rysunek 1).

Później nastąpił niesamowity zwrot w podejściu do anatomii dinozaurów. Zaczęto odkrywać coraz więcej podobieństw do gromady ptaków. Odtąd dinozaury stały się dynamiczne, szybkie, „inteligentne jak ptaki”, niektóre opierzone.

Zmiany na przestrzeni lat

Zmiany nie ominęły również zauropodów. Aby nadać im dynamicznego charakteru, zauropody zostały skrajnie „odchudzone”. Wyglądały teraz niestety jak ofiary klęski nieurodzaju. Szczególnie drakońską dietę zastosowano wobec mojego „ulubionego” zauropoda, Giraffatitana brancai (wcześniej Brachiosaurus brancai). Jego odchudzona szyja (wypełniona głównie przez worki powietrzne), mizerny „ogonek” oraz kończyny „cieniutkie” jak u gazeli doprowadziły do dramatycznego spadku jego wagi (z około 80  ton do poniżej 20  ton) – rysunek 2.

Na szczęście w porę tendencja do bycia „fit” została powstrzymana i „mój brachiozaur” nie umarł z głodu. Wg aktualnych trendów jego waga (w zależności od osobnika) oscyluje między 30-45 ton. W międzyczasie odkryto wiele innych ciekawych aspektów anatomii zauropodów (np. wyrostki skórne po postacią kolców grzbietowych odkryte w rodzinie diplodocidae, osteodermy w skórze niektórych tyranozaurów czy skamieniałe odciski łuskowatej skóry z różnych okolic ciała zauropodów i ich płodów). Nogi zauropodów stały się „wyprostowane”, aby zwierzęta mogły jak najmniejszym nakładem energii poruszać się po suchym lądzie, skoro przestały żyć w jeziorach i rzekach, jak dawniej sądzono. Gady zaczęły dziarsko wymachiwać ogonami (niektóre miotały nimi nawet gromy) oraz wysoko zadzierać głowy, aby ogołocić drzewa i krzewy z liści, igieł i szyszek.

Rekonstrukcja

Sam, różnymi technikami, próbowałem zrekonstruować te fascynujące zwierzęta, jednak z ostatecznego efektu nigdy nie byłem do końca zadowolony. Zawsze pojawiała się jakaś nowa informacja lub artystyczna wizja, które powodowały, że moje własne prace nie wydawały mi się wiarygodne. W końcu, postanowiłem po raz ostatni zmierzyć się z tematem. Chciałem wykorzystać swoje obserwacje żyjących obecnie zwierząt, wiedzę anatomiczną nabytą na studiach oraz podczas wertowania podręczników anatomicznych i weterynaryjnych, a także najnowsze informacje i aktualne trendy jakie udało mi się wyłapać z sieci. To tyle tytułem przydługiego wstępu. Teraz przejdę do konkretów.

Chciałbym podzielić się z pasjonatami prehistorii, moją, oczywiście subiektywną, rekonstrukcją, wg mnie jednego z najpiękniejszych dinozaurów, jakim jest Giraffatitan brancai. Za podstawę mojej pracy przyjąłem schemat szkieletu zaproponowany przez Gregory S. Paula w 1988 roku. Głównym atutem tego schematu była jego trójwymiarowość, która umożliwiała zachowanie odpowiednich proporcji zwierzęcia.

Kręgosłup

Jednakże z trakcie mojej pracy pojawiły się ogólne tendencje do coraz bardziej pionowego ustawienia kręgosłupa giraffatitana (min. Scott Hartman, następnie Nima Sassani). Patrząc jednak szczególne na ostatnie prace Nima Sassaniego, nie mogę oprzeć się wrażeniu, że Jego rekonstrukcja kręgosłupa, przedstawia patologię, a nie normę. Zamiast łagodnego łuku, czy ewentualnie linii prostej, kręgi  giraffatitana w odcinku piersiowym (grzbietowym) są ustawione pod kątem ostrym (rysunek 3).

Z takim kręgosłupem, zwierzę nabawiłoby się zapewne dyskopatii. Nie spotkałem się nigdzie z takim ułożeniem kręgów u współczesnych, zdrowych zwierząt. Uznałem, że ten osobnik giraffatitana  musiał być chory lub jego szkielet uległ deformacji (9 kręg piersiowy/grzbietowy) podczas fosylizacji.

Innym aspektem przepięknych rekonstrukcji Nima Sassaniego, z którym się nie zgadzam (o ile mogę tak to ująć) jest zakończenie górnego brzegu łopatki na wysokości linii wyrostków porzecznych (proces. transversus) kręgów kręgosłupa piersiowego (grzbietowego) – rysunek 4.

Z dostępnej mi dokumentacji anatomicznej współczesnych zwierząt wynika, że górny brzeg łopatki najczęściej kończy się w połowie wysokości wyrostków kolczystych (proc. spinosus) pierwszych kręgów piersiowych (grzbietowych), niezależnie od tego czy kość łopatkowa posiada chrząstkę na swoim górnym brzegu czy nie (rysunek 5).

Dzięki temu mięśnie zębate przednie (m. serratus anterior) przyczepiające się z jednej strony do łopatki, a z drugiej do ostatnich kręgów szyjnych biorą udział w dźwiganiu szyi. Biorąc pod uwagę te zastrzeżenia, uniosłem nieco kręgosłup piersiowy giraffatitana, ale o mniejszy kąt niż w rekonstrukcji Nima, tak aby górny brzeg łopatki znajdował się w połowie wysokości wyrostków kolczystych kręgosłupa piersiowego.

Patrząc np. na rekonstrukcję szkieletu Giraffatitana w muzeum Humboldta w Berlinie, zwraca uwagę rotacja wewnętrzna jego kości ramiennych. Taka rotacja występuję np. u ludzi, ale u ciężkich zwierząt czworonożnych, które mają kończyny umieszczone pod tułowiem, kość ramienna jest skierowana do przodu, dzięki temu, podczas chodzenia ruch kończyny przedniej odbywa się tylko do przodu. Nie ma zbędnego wydatku energetycznego na dodatkową rotację, co jest szczególnie istotne dla tak ogromnych zwierząt jak np. zauropody.

Ponownie zmodyfikowałem szkielet S. Paula (co jest z godne z ostatnio podpatrzonymi rekonstrukcjami innych zauropodów np. Patagotitan mayorum). O innych modyfikacjach wyjściowego schematu szkieletu (min. ułożenie szyi, łopatki czy kończyn względem siebie), w obawie o zbytnią rozwlekłość tematu, nie będę tutaj wspominał.

Dodatkowo wspomnę tylko, że kości długie u dinozaurów zakończone były prawdopodobnie dość grubą warstwą chrząstki stawowej (która nie ulega fosylizacji), co niestety utrudnia dokładne i obiektywne oszacowanie wymiarów i proporcji ciała tych zwierząt.

Mięśnie

Następnie skupiłem się na układzie mięśniowym, co zajęło mi najwięcej czasu. Warto tutaj zaznaczyć, że w dostępnym mi piśmiennictwie, w przeciwieństwie do anatomii człowieka, występuje dość wiele różnic w nomenklaturze anatomicznej (ta sama jednostka mięśniowa nierzadko ma inną nazwę u różnych zwierząt).

W swojej pracy wykorzystałem anatomię kończyny przedniej krokodyli (z uwagi na podobieństwo kości kruczych i łopatek krokodyli i zauropodów) oraz anatomię kończyny tylnej ptaków i aligatorów. Przy rekonstrukcji umięśnienia szyi zauropodów korzystałem z anatomii ptaków oraz ssaków, a przy rekonstrukcji ogona pomocna była anatomia jaszczurek.

Z racji rozległości tematu chciałem tylko zaznaczyć, że np. szyja i grzbiet w przypadku mojej rekonstrukcji są zdecydowanie bardziej umięśnione w porównaniu do obecnych trendów (pomimo znaczącej pneumatyzacji szkieletu osiowego giraffatitana). Wynika to min. z faktu,że istnieje duża”rynna kostna” pomiędzy wyrostkami kolczystymi i poprzecznymi kręgów piersiowych (grzbietowych) giraffatitana. Połowiczne wypełnienie tej przestrzeni mięśniami (spotykanie często we współczesnych rekonstrukcjach) wygląda na nienaturalne i nie występuje u współczesnych zwierząt, chyba że są one wyniszczone lub bardzo stare (rysunek 6).

Umięśnienie kończyny przedniej i tylnej giraffatitana

Skóra i tkanka podskórna

Po układzie kostno-mięśniowym przyszła pora na tkankę podskórną i skórę. Aby skrócić temat podam tylko, że w przypadku skóry kończyn wzorowałem się głównie na słoniach (bardzo podobne osiowe ułożenie kości długich kończyn) (rysunek 7).

Pozostałe duże ssaki (np. nosorożce, hipopotamy) mają kości ramienia i uda ułożone pod kątem w stosunku do kości przedramienia i podudzia. Powoduje to odpowiednie fałdowanie skóry w tych rejonach ciała, które nie występuje u słoni (rysunek 8).

Ułożenie fałdów skórnych na modelu giraffatitana

Dodatkowo gruba i twarda skóra (założyłem, że taka występuje u zauropodów)) w miejscu częstego zginania, ulega bardziej spękaniu (jak u nosorożców) niż fałdowaniu (jak u jaszczurek) (rysunek 9).

Również dość duże wymiary łusek dodatkowo usztywniają skórę utrudniając jej fałdowanie. Same łuski, nie zachodzą na siebie i mają najczęściej kształt sześciokątów, rzadziej pięcio- czy siedmiokątów. Ich średnia wielkość na moim modelu odpowiada w rzeczywistości około 4  cm. Wynik taki uzyskałem po przeskalowaniu skamieniałych odcisków skóry Tehuelchesaurus benitezii (łuski o średnich wymiarach 2-3 cm) oraz Pelorosaurus becklesi (heksagonalne łuski o średnicy około 3  cm), odpowiednio powiększając łuski proporcjonalnie do wielkości całego dinozaura (rysunek 10).

Na koniec nie mogłem powstrzymać się od wyposażenia giraffatitana w wyrostki skórne (kolce na grzbiecie oraz drobne osteodermy). Co prawda nie znalazłem informacji, aby odkryto takie wyrostki u brachiozaurów, ale też nie udowodniono, aby te dinozaury ich nie posiadały.

W kwestii ubarwienia giraffatitana jest najmniej obiektywnych danych. Wykorzystując najbardziej charakterystyczną cechę anatomii tego dinozaura (wysoko uniesiona długa szyja), założyłem, że żerował on w koronach drzew, w półcieniu . W takim środowisku gra światła sprawia, że najmniej widoczne stają się zwierzęta o niejednolitym ubarwieniu, posiadające cętki, plamy czy paski w górnych partiach. Pokryłem więc górne partie modelu dużymi plamami o rudo-brązowej barwie. Wykorzystałem tu informacje, że udowodniono występowanie rudego barwnika u dinozaurów.

Kwestia głowy wymaga krótkiego rozwinięcia. Przyglądając się najbliższym krewnym dinozaurów (współczesnym gadom i ptakom), nietrudno zauważyć, że zwierzęta lądowe potrafią dość szczelnie złączyć wargi. Stanowi to min. ochronę przed wysychaniem śluzówek. Wyjątkiem pośród współczesnych gadów są np. ziemnowodne krokodyle, które nie muszą się troszczyć o przesuszone śluzówki.

Opierając się na tym obserwacjach, z racji lądowego trybu życia, wyposażyłem giraffatitana w dość pokaźne wargi, które zakrywają w większości jego górne zęby. Jest to dość znacząca różnica w porównaniu do wielu rekonstrukcji, gdzie zauropody, często dumnie prezentują całe swoje uzębienie. Oczywiście, zgodnie z aktualnymi trendami, przesunąłem nozdrza zewnętrzne, możliwie blisko końca pyska, zdecydowanie poza obręb nozdrzy kostnych. Wzorowałem się przy tym na czaszce waranów, u których występuje podobne rozwiązanie anatomiczne (rysunek 11).

Aby podkreślić, że budowa zwierzęcia wynika nie tylko z potrzeb walki o przeżycie, ale także z doboru płciowego, wyposażyłem głowę giraffatitana w ozdoby (fałd skórny z kolcami pod brodą, duże łuski na wargach i policzkach, jaskrawe kolory wokół oczu), które występują także u współczesnych zwierząt (rysunek 12).

Na zakończenie przedstawię kilka zdjęć, ukazujących poszczególne etapy budowy modelu. Mam nadzieję, że choć w małym stopniu, zainteresowałem tematem innych czytelników.

Giraffatitan – etapy budowy

O autorze – Przemysław Chmielewski

Prehistoria a głównie zauropody są moim hobby od dziecka. Jako dorosły także nie potrafię przestać się nimi pasjonować pomimo życia zawodowego i rodzinnego. Od dzieciństwa próbuję stworzyć idealną rekonstrukcję zauropoda, bazującą na danych naukowych, porównaniach ze współczesnymi zwierzętami oraz wykorzystując swoją wiedzę anatomiczną.
Aktualnie, po paru latach mozolnej pracy, powstał Giraffatitan brancai (dawniej brachiosaurus). W dobie wszechobecnej cyfryzacji i programów graficznych to jedna, z chyba niewielu, fizycznych rekonstrukcji.

Polecamy:

• Giraffatitan
• Ile ważył Giraffatitan
• Brachiozaury
• Najdłuższe drapieżne dinozaury – TOP 10
• Największe drapieżne dinozaury
• Największe dinozaury
• Najdłuższe dinozaury – TOP 10
• Najcięższe dinozaury – TOP 10
• Spinozaur
• Tyranozaur
• T. rex – mity i fakty