T. rexin kellottaminen

Kuva: Steve Richmond (CC by 2.0)

Erikoistehosteet saavat elokuvakatsojat tuntemaan, että he ovat jossakin toisessa maailmassa – ehkä tutkimassa toista planeettaa, uimassa valtameren syvyyksissä tai kohtaamassa dinosauruksen. Näiden tehosteiden on tarkoitus olla viihdyttäviä, mutta ei välttämättä tieteellisesti tarkkoja. Tässä tiedepäivityksessä kuulet, miten yksi historian suosituimmista elokuvista onnistui saavuttamaan molemmat – vahingossa.

Transcript

Oliko T. rex hidastelija? Olen Bob Hirshon ja tämä on Science Update.
Jurassic Park -elokuvassa Tyrannosaurus Rex ajoi aika hyvin takaa. Se näytti juoksevan vähintään yhtä nopeasti kuin sen ihmisnäyttelijä pystyi ajamaan.
Uusi tutkimus kuitenkin viittaa siihen, että tosielämän T. rex ei luultavasti ollut yhtä nopeajalkainen. Stanfordin yliopiston biomekaniikan tutkija John Hutchinson ja hänen kollegansa Mariano Garcia analysoivat T. rexin juoksutapaa.
Hutchinson: Tyrannosaurus rex:
Me rakensimme todella yksinkertaisen kaksiulotteisen mallin jaloista ja vartalosta bipedaalisesta eli kaksijalkaisesta eläimestä, joka juoksee tietyllä nopeudella, ja tavallaan rajasimme sen Tyrannosauruksen mahdolliselle arvoalueelle.
T. rexin huippunopeudeksi saatiin 10-25 mailia tunnissa – joten se ei luultavasti olisi voinut saada jeeppiä kiinni.
Mutta hän sanoo, että hauskalla tavalla ”Jurassic Park” itse asiassa osui oikeaan.
Hutchinson:
Jos palaa takaisin ja tutkii elokuvaa ruutu kerrallaan, voi saada arvion nopeudesta. Ja itse asiassa T. rex kulki vain noin 10 tai 15 mailia tunnissa.
Hutchinson sanoo, että animaattorit yrittivät näyttää T. rexin kulkevan 45 tai 50 kilometriä, mutta se näytti epärealistiselta. Niinpä he hidastivat dinosauruksen vauhtia ja käyttivät nopeita leikkauksia tehdäkseen kohtauksesta nopeatempoisen ja jännittävän.
Olen Bob Hirshon American Association for the Advancement of Science -järjestön puolesta.

Tutkimuksen ymmärtäminen

Joillakin aloilla suurempi ei välttämättä ole parempi. Otetaan esimerkiksi juoksu. Mitä isompi olet, sitä enemmän jalkojen lihasmassaa tarvitset juostaksesi nopeasti. Mutta kaikki tuo ylimääräinen jalkalihas voi painaa sinua, mikä puolestaan vaikeuttaa juoksemista. Toisin sanoen matematiikka alkaa toimia sinua vastaan.
Sen takia jättimäiset eläimet, kuten norsut, eivät yleensä ole nopeimpia juoksijoita, ainakaan kokoonsa nähden. Tästä huolimatta monet tutkijat ovat arvioineet, että valtava T. rex saattoi juosta jopa 45 mailia tunnissa. Nämä luvut olivat kuitenkin vain arvauksia, jotka perustuivat dinosauruksen ruumiin silmäilyyn. Hutchinson päätti tutkia ongelmaa tarkemmin.
Hän ja Garcia suunnittelivat tietokonemallin, joka ennustaisi eläimen lihasten ja ruumiinrakenteen perusteella, voiko eläin juosta nopeasti vai ei. Se ei ole hieno, täysvärinen kolmiulotteinen animaatio, kuten Jurassic Parkissa, mutta se soveltuu hyvin tieteellisiin tarkoituksiin. Mallia testattiin elävistä eläimistä, kuten kanoista (yllättävän vahvoja juoksijoita) ja alligaattoreista (suhteellisen heikkoja juoksijoita) saaduilla mittaustuloksilla, jotta voitiin nähdä, toimiiko malli. Kun malli antoi oikeat vastaukset, oli aika liittää siihen T. rexin mittaustulokset, jotka olivat peräisin neljän vuoden vaivalloisista fossiilitutkimuksista!
Tuomio, kuten kuulitte, oli, että T. rex oli aika kömpelö. 10 – 25 mailia tunnissa ei ole etanan kaltaista, mutta se on samaa luokkaa kuin huippuihmisen juoksija (15 mailia tunnissa) eikä lähelläkään nopeinta nykyeläintä (esimerkiksi gepardit voivat juosta 70 mailia tunnissa). Eikä se tietenkään ole yhtä nopea kuin jeeppi. Osasyynä siihen, ettei se ole voinut juosta kovin nopeasti, on se, että sen jalat olivat taipuneet. Kokeile juosta tai kävellä taivutetuin jaloin, niin huomaat, miten väsyttävää se on!
Hutchinsonin mallin mukaan T. rexin pitäisi itse asiassa 86 prosenttia painostaan keskittää jalkojaan tukeviin lihaksiin, jotta se voisi juosta 45 mailia tunnissa. Jäljelle jää vain 14 prosenttia kaikille muille lihaksille sekä iholle, luustolle, elimille, hampaille ja niin edelleen. Ja se olisi hassun näköinen dinosaurus.
Yritä nyt vastata näihin kysymyksiin:

1. Miksi suuremmat eläimet ovat usein hitaampia juoksijoita?
2. Mitkä muut tekijät jalkojen lihasmassan lisäksi voivat määrittää sen, kuinka nopeasti eläin pystyy juoksemaan?
3. Miksi luulet paleontologien haluavan tietää tämän? Mitä voimme ymmärtää tietämällä eläimen likimääräisen juoksunopeuden?
4. Keksitkö muita fyysisiä rajoituksia, jotka johtuvat siitä, että eläin on hyvin suuri?

Lähetä meille palautetta tästä tiedepäivityksestä >

.