The Highland Giant:Konstnären Viktor Radermachers rekonstruktion av hur Ledumahadi mafube kan ha sett ut. En annan sydafrikansk dinosaurie, Heterodontosaurus tucki, klockor i förgrunden. Kredit:Viktor Radermacher
En ny art av en jättedinosaurie har hittats i Sydafrikas Free State Province. Den växtätande dinosaurien, som heter Ledumahadi mafube, vägde 12 ton och stod cirka fyra meter högt vid höfterna. Ledumahadi mafube var det största landdjuret som levde på jorden när det levde, för nästan 200 miljoner år sedan. Den var ungefär dubbelt så stor som en stor afrikansk elefant.
Ett team av internationella forskare, ledd av University of the Witwatersrand (Wits) paleontolog professor Jonah Choiniere, beskrev den nya arten i tidskriften Aktuell biologi i dag.
Dinosauriens namn är Sesotho för "ett gigantiskt åskslag i gryningen" (Sesotho är ett av Sydafrikas 11 officiella språk och ett inhemskt språk i området där dinosaurien hittades).
"Namnet återspeglar djurets stora storlek såväl som det faktum att dess härstamning dök upp vid ursprunget till sauropoddinosaurier, " sade Choiniere. "Det hedrar både det nya och det gamla arvet i södra Afrika."
Ledumahadi mafube är en av de närmaste släktingarna till sauropoddinosaurier. Sauropods, väger upp till 60 ton, inkluderar välkända arter som Brontosaurus. Alla sauropoder åt växter och stod på fyra ben, med en hållning som moderna elefanter. Ledumahadi utvecklade sin jättestorlek oberoende av sauropoder, och fastän den stod på fyra ben, dess framben skulle ha varit mer ihopkrupen. Detta fick det vetenskapliga teamet att betrakta Ledumahadi som ett evolutionärt "experiment" med gigantisk kroppsstorlek.
Ledumahadis fossil berättar en fascinerande historia inte bara om dess individuella livshistoria, men också den geografiska historien om var den levde, och om sauropoddinosauriernas evolutionära historia.
"Det första som slog mig med det här djuret är den otroliga robustheten hos benbenen, säger huvudförfattaren, Dr Blair McPhee. "Den var av liknande storlek som de gigantiska sauropoddinosaurierna, men medan dessa djurs armar och ben vanligtvis är ganska smala, Ledumahadi är otroligt tjocka. För mig indikerade detta att vägen mot gigantism hos sauropodomorfer var långt ifrån okomplicerad, och att sättet som dessa djur löste livets vanliga problem, som att äta och röra på sig, var mycket mer dynamisk inom gruppen än vad man tidigare trott."
Forskargruppen utvecklade en ny metod, använda mått från "armarna" och "benen" för att visa att Ledumahadi gick på alla fyra, som de senare sauropoddinosaurierna, men till skillnad från många andra medlemmar av sin egen grupp vid sin tid som Massospondylus. Teamet visade också att många tidigare släktingar till sauropoder stod på alla fyra, att denna kroppsställning utvecklats mer än en gång, och att det dök upp tidigare än vad forskare tidigare trodde.
"Många jättedinosaurier gick på fyra ben men hade förfäder som gick på två ben. Forskare vill veta om denna evolutionära förändring, men otroligt nog, ingen kom på en enkel metod för att berätta hur varje dinosaurie gick, tills nu, " säger Dr Roger Benson.
Genom att analysera fossilets benvävnad genom osteohistologisk analys, Dr Jennifer Botha-Brink från South African National Museum i Bloemfontein fastställde djurets ålder.
Ledumahadi mafube är den första av juratidens gigantiska sauropodomorfer. Kredit:Wits University
"Vi kan se genom att titta på den fossiliserade benmikrostrukturen att djuret växte snabbt till vuxen ålder. På nära håll, årligen deponerade tillväxtringar i periferin visar att tillväxttakten hade minskat avsevärt när den dog, säger Botha-Brink. Detta tyder på att djuret hade nått vuxen ålder.
"Det var också intressant att se att benvävnaderna uppvisar aspekter av både basala sauropodomorfer och de mer härledda sauropoderna, visar att Ledumahadi representerar ett övergångsskede mellan dessa två stora grupper av dinosaurier."
Ledumahadi bodde i området runt Clarens i Sydafrikas Free State Province. Detta är för närvarande ett naturskönt bergsområde, men såg mycket annorlunda ut på den tiden, med en lägenhet, halvtorra landskap och grunt, periodvis torra bäckbäddar.
Några av de bevarade delarna av den nyupptäckta dinosaurien, Ledumahadi mafube . Kredit:McPhee et al. / Aktuell biologi
"Vi kan se från egenskaperna hos de sedimentära bergarterna där benfossilerna finns bevarade att för 200 miljoner år sedan såg det mesta av Sydafrika mycket mer ut som den nuvarande regionen runt Musina i Limpopoprovinsen i Sydafrika, eller Sydafrikas centrala Karoo, " säger Dr Emese Bordy.
Ledumahadi är nära släkt med andra gigantiska dinosaurier från Argentina som levde vid en liknande tid, vilket förstärker att superkontinenten Pangea fortfarande var sammansatt i tidig jura. "Det visar hur lätt dinosaurier kunde ha gått från Johannesburg till Buenos Aires vid den tiden, säger Choiniere.
Sydafrikas minister för vetenskap och teknik Mmamoloko Kubayi-Ngubane säger att upptäckten av denna dinosaurie understryker hur viktig sydafrikansk paleontologi är för världen.
Tätt åtskilda tillväxtringar i fossilets periferi visar att djuret är vuxet. Kredit:Wits University
"I vårt land har inte bara mänsklighetens vagga, men vi har också fossiler som hjälper oss förstå uppkomsten av de gigantiska dinosaurierna. Detta är ytterligare ett exempel på att Sydafrika tar den stora vägen och gör vetenskapliga genombrott av internationell betydelse på grundval av sina geografiska fördelar, som det gör inom astronomi, havs- och polarforskning, inhemsk kunskap, och biologisk mångfald, " säger Kubayi-Ngubane.
Forskargruppen bakom Ledumahadi inkluderar sydafrikanskt baserade paleoforskare, Dr Emese Bordy och Dr Jennifer Botha-Brink, från University of Cape Town och South African National Museum i Bloemfontein, respektive.
Projektet hade också en stark internationell komponent i samarbete med professor Roger BJ Benson vid Oxford University och Dr Blair McPhee, för närvarande bosatt i Brasilien.
"Sydafrika har några av världens främsta paleontologer anställda och det var ett privilegium att få bygga en arbetsgrupp med dem och ledande forskare i Storbritannien, säger Choiniere, som nyligen emigrerade från USA till Sydafrika. "Dinosaurier observerade inte internationella gränser och det är viktigt att våra forskargrupper inte gör det heller."