Rekonstruktioner av dinosaurier på museer och nöjesparker visar ofta att deras tunga viftar vilt - en funktion som är felaktig, enligt ny forskning ledd av University of Texas i Austin och den kinesiska vetenskapsakademin. Kredit:Spencer Wright
Dinosaurier avbildas ofta som häftiga varelser, blottar sina tänder, med tungor som sträcker sig vilt från deras mun som jätte, galna ödlor. Men ny forskning avslöjar ett stort problem med denna klassiska bild:Dinosaurier kunde inte sticka ut sina tungor som ödlor. Istället, deras tungor var troligen rotade till botten av munnen på ett sätt som liknar alligatorer.
Forskare från University of Texas i Austin och den kinesiska vetenskapsakademin gjorde upptäckten genom att jämföra hyoidbenen - benen som stöder och jordar tungan - hos moderna fåglar och krokodiler med de hos deras utdöda dinosaurie-släktingar. Förutom utmanande skildringar av dinotungor, forskningen föreslår ett samband om flyktens ursprung och en ökning av tungans mångfald och rörlighet.
Forskningen publicerades den 20 juni i tidskriften PLOS ETT .
"Tungor förbises ofta. Men, de ger viktiga insikter i livsstilen för utdöda djur, " sa huvudförfattaren Zhiheng Li, en docent vid Key Laboratory of Vertebrate Evolution and Human Origins of the Chinese Academy of Sciences. Han ledde arbetet samtidigt som han tog sin doktorsexamen. vid UT Jackson School of Geosciences.
Forskarna gjorde sin upptäckt genom att jämföra hyoidbenen hos utdöda dinosaurier, pterosaurier och alligatorer till hyoidben och muskler hos moderna fåglar och alligatorexemplar. Hyoidben fungerar som ankare för tungan hos de flesta djur, men hos fåglar kan dessa ben sträcka sig till spetsen. Eftersom utdöda dinosaurier är släkt med krokodiler, pterosaurier och moderna fåglar, Att jämföra anatomi mellan dessa grupper kan hjälpa forskare att förstå likheterna och skillnaderna i tungans anatomi och hur egenskaper utvecklats genom tiden och över olika linjer.
Jämförelseprocessen involverade att ta högupplösta bilder av hyoidmuskler och ben från 15 moderna exemplar, inklusive tre alligatorer och 13 fågelarter så olika som strutsar och ankor, vid Jackson Schools högupplösta röntgentomografianläggning (UTCT). De fossila exemplaren, mest från nordöstra Kina, granskades för bevarande av de ömtåliga tungbenen och inkluderade små fågelliknande dinosaurier, samt pterosaurier och en Tyrannosaurus Rex .
Tunga- och hyoidrekonstruktioner från levande taxa. Kredit:Li et al. 2018
Resultaten indikerar att hyoidben hos de flesta dinosaurier var som de hos alligatorer och krokodiler - korta, enkel och kopplad till en tunga som inte var särskilt rörlig. Medförfattare och professor i Jackson School, Julia Clarke, sa att dessa fynd betyder att dramatiska rekonstruktioner som visar dinosaurier med tungor som sträcker sig ut mellan käkarna är fel.
"De har rekonstruerats på fel sätt under lång tid, ", sa Clarke. "I de flesta utdöda dinosaurier är deras tungben mycket korta. Och hos krokodiler med liknande korta hyoidben, tungan är helt fixerad vid munbotten."
Clarke är inte främmande för att störta dinosauriekonventioner. Hennes studie från 2016 om dinosaurievokaliseringar fann bevis för att stora dinosaurier kan göra bultande eller kurrande ljud, liknar ljuden från krokodiler och strutsar.
I motsats till de korta hyoidbenen hos krokodiler, forskarna fann att pterosaurier, fågelliknande dinosaurier, och levande fåglar har en stor mångfald i hyoidbensformer. De tror att utbudet av former kan vara relaterat till flygförmåga, eller när det gäller flyglösa fåglar som strutsar och emuer, utvecklats från en förfader som kunde flyga. Forskarna föreslår att att ta sig till skyarna kunde ha lett till nya sätt att föda som kunde kopplas till mångfald och rörlighet i tungorna.
"Fåglar, i allmänhet, utveckla sin tungstruktur på anmärkningsvärda sätt, "Sa Clarke. "De är chockerande."
Denna utarbetning kan relateras till förlusten av skicklighet som följde med att händerna förvandlades till vingar, sa Li.
Otroliga fossiler upptäckta i nordöstra Kina med hyoidbenen bevarade. De blå och gröna pilarna pekar på hyoidapparaten. Kredit:Li et al. 2018
"Om du inte kan använda en hand för att manipulera byten, tungan kan bli mycket viktigare för att manipulera mat, " sa Li. "Det är en av de hypoteser vi lägger fram."
Forskarna noterar ett undantag som kopplar tungans mångfald till flykt. Ornithischiska dinosaurier - en grupp som inkluderar triceratops, ankylosaurier och andra växtätande dinosaurier som tuggade sin mat – hade hyoidben som var mycket komplexa och mer rörliga, även om de var strukturellt annorlunda än flygande dinosaurier och pterosaurier.
Ytterligare forskning om andra anatomiska förändringar som inträffade med förändringar i tungfunktion kan bidra till att förbättra vår kunskap om fåglars utveckling, Clarke sa, ge ett exempel på hur förändringar i tungan hos levande fåglar är förknippade med förändringar i läget för luftrörets öppning. Dessa förändringar kan i sin tur påverka hur fåglar andas och vokaliserar.
Dock, forskarna noterar att fossilregistret ännu inte kan fastställa när dessa förändringar i luftröret inträffade.
"Det finns mer arbete att göra, " sa Li.