Um das Ganze etwas abzusichern, wurden die Daten mit heute lebenden Tieren abgeglichen. Dabei verglichen die beiden den T. rex auch mit einem Huhn und schauten – spaßeshalber – was passieren würde, wenn man ein Huhn auf 6 Tonnen Körpermasse bringen würde. Das Huhn würde sogar eine noch höhere Muskelmasse benötigen: 99% der Körpermasse müssten in den Beinmuskeln stecken, damit es laufen könnte. Dieses schöne Bild diente, soweit ich weiß, als Cover für die damalige nature-Ausgabe:

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Fazit dieser Arbeit: “Tyrannosaurus war kein schneller Läufer”

Die Beinstellung
Halt – ganz so einfach war es dann doch nicht. Einen Aspekt habe ich nämlich eben unterschlagen: Die notwendige Muskelkraft hängt auch von der Beinstellung ab. Das könnt ihr leicht ausprobieren, wenn ihr mal versucht, mit stark gebeugten Knien zu laufen – anstrengend, oder? Auch die genaue Lage des Schwerpunkts ist natürlich wichtig – je weiter vorn der liegt, um so größer werden die Momente.

Im Nature-paper wurden ein paar verschiedene Varianten untersucht – im etwas ausführlicheren späteren paper im Journal of Morphology (Teil I, Teil II) waren es ein paar mehr Varianten:

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Dabei wurden auch die Position des Schwerpunktes und ein paar andere Dinge (beispielsweise die Beinmasse) variiert.

Bei diesen Variationen zeigte sich, dass es durchaus plausible Annahmen gab, bei denen die Muskelmasse sich deutlich reduziert – allerdings für schnelles Laufen mit GRF=2,5 nicht unter etwa 40% der Körpermasse. Für einen Tyrannosaurus, der im Gegensatz zu einem Strauß einen ziemlich kräftigen Schwanz und einen großen Kopf hatte, ist das immer noch unplausibel, zumal dies nur der Wert für die Extensor-Muskeln (also die Beinstrecker) ist; ein Tyrannosaurus möchte sein Bein aber vielleicht auch mal krümmen können.

Trotzdem: Eine kleine Unsicherheit bleibt ja schon – wenn die höhere Auswahl an Posen die Muskelmasse so deutlich verringert, vielleicht gibt es ja eine noch viel bessere Beinstellung, bei der schnelles Laufen plötzlich möglich wird. Um das herauszubekommen, müsste man viel mehr Beinstellungen ausprobieren und vielleicht ein Optimum suchen.

Zu dieser Zeit war John bereits aus den USA nach England umgezogen und forschte am Royal Veterinary College. Mariano Garcia, der ja das Matlab-Modell mit erstellt hatte, war nicht mehr greifbar. Um das Optimierungsproblem zu lösen, brauchte er also jemand anderes. Jemanden, der sich nicht unbedingt gut mit Biomechanik auskennt, aber schon jemanden, der gern Computerprogramme schreibt. Kurz: Jemanden wie – mich.

Aber das erzähle ich dann im dritten Teil der wie üblich nicht enden wollenden Geschichte…

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Kommentare (9)

  1. #1 Dr. Webbaer
    29. April 2011

    Schöner Artikel, hübsches Bild ganz unten!
    MFG, DrW

  2. #2 Jürgen Bolt
    30. April 2011

    Einmal mehr herzlichen Dank! Besonders für diesen Satz: “Da Sehnen aber immer an Muskeln befestigt sind, ändern sie nichts an der aufzubringenden Kraft (wohl aber an der zu leistenden Arbeit).” Das ist natürlich völlig richtig, ich habe es aber bisher nicht so klar gesehen.

  3. #3 Jürgen Bolt
    30. April 2011

    Einmal mehr herzlichen Dank! Besonders für diesen Satz: “Da Sehnen aber immer an Muskeln befestigt sind, ändern sie nichts an der aufzubringenden Kraft (wohl aber an der zu leistenden Arbeit).” Das ist natürlich völlig richtig, ich habe es aber bisher nicht so klar gesehen.

  4. #4 Jürgen Bolt
    30. April 2011

    Einmal mehr herzlichen Dank! Besonders für diesen Satz: “Da Sehnen aber immer an Muskeln befestigt sind, ändern sie nichts an der aufzubringenden Kraft (wohl aber an der zu leistenden Arbeit).” Das ist natürlich völlig richtig, ich habe es aber bisher nicht so klar gesehen.

  5. #5 stl
    30. April 2011

    Super Artikel, nur… warum wurde er nicht mit einem Känguruh verglichen, der T Rex? Die sähen sich körperlich oberflächlich ähnlicher allerdings kann ich mir einen so hopsenden T Rex nicht vorstellen (was, weiß ich, nichts zu sagen hat). Ein Schritt, ein Erdbeben. Oder wurde er? Rex war nur zu groß? Und die Sache mit dem kontrollierten Fallen und dem Test – ich habe Muskelkater 😉

  6. #6 MartinB
    30. April 2011

    @stl
    Nein, biomechanisch passt ein Känguru gar nicht – da sind ide Bein/Fuß-Proprtionen ganz andere und auch die Hebelarme der Muskelansätze. Kängurus Stehen/hüpfen ja auf dem Fuß, nicht nur auf den zehen wie ein T. rex:
    https://www.sammlungen.hu-berlin.de/media2/sammlung/dokument/0000/0000/0000/0000/0000/0004/4483/content.800.jpg
    Richtig ist aber, dass man solche Vergleiche vor 100 Jahren mal gemacht hat – ganz abwegig ist die Idee also nicht.

    @Jürgen
    Ja, das ist lustig – die Frage nach den Sehnen kommt nämlich *immer*, obwohl sie mit einem Satz beantwortet werden kann, selbst von erfahrenen Biomechanikern. Manchmal sieht man halt die naheliegendsten Sachen nicht.

  7. #7 Christian A.
    30. April 2011

    Aber das erzähle ich dann im dritten Teil der wie üblich nicht enden wollenden Geschichte…

    Kanns kaum erwarten 🙂

  8. #8 Wiete
    7. Oktober 2014

    Frage: Wie groß war denn nun die Schrittfolge eines bsp. rennenden T-Rex, also Längenabstand zw. den Hinterläufen?

  9. #9 MartinB
    8. Oktober 2014

    @Wiete
    Ja, gute Frage. Bei gehenden Sauriern kennt man einige Fußabdrücke großer Theropoden, bei denen die Schrittlänge etwa 1,70m war (von einem fuß zum nächsten) bei Fußlänge 65cm. Fußabdrücke großer schnell laufender Tyrannosaurier haben wir nicht (vermutlich, weil ein großer Dino da, wo fußabdrücke gut erhalten bleiben, nicht schnell läuft, weil es zu matschig ist).

    Man kann natürlich ein bisschen mit den Daten spielen, wie ich das im 3. teil gemacht habe. Explizit ausgerechnet habe ich die Schrittlänge nie, soweit ich mich entsinne, aber wenn man eine Spitzengeschwindigkeit von etwa 40km/h nimmt (relativ hoch), dann sind das 11m/s. Ein Strauß hat eine Schrittfrequenz von etwa 2Hz bei 7m/s; ein T.rex sollte weniger haben. Schätzt man 1,5 Hz ab, dann wären das 7.33 Meter für einen kompletten Schritt, also etwa 3,6Meter zwischen dem linken und dem rechten Fuß. Das ist aber schon ziemlich weit an der Grenze (der duty factor dürfte da schon grenzwertig sein) und nur eine grobe Abschätzung.