Forskare från University of Bristol och Royal Veterinary College (RVC) använde tredimensionell datormodellering för att undersöka bakbenet på Euparkeria capensis – en liten reptil som levde i triasperioden för 245 miljoner år sedan – och drog slutsatsen att den hade en "mosaik". " av funktioner i rörelse.

Studien, som publicerades idag i Vetenskapliga rapporter , leddes av forskaren Oliver Demuth, sällskap av professorerna Emily Rayfield (Bristol) och John Hutchinson (RVC). Deras nya mikrodatortomografiska skanningar av flera prover avslöjade oöverträffad information om den tidigare dolda formen på höftbenen och strukturen i fot- och ankelleden.

Euparkeria har varit känd från många fossila exemplar sedan tidigt 1900-tal och visade sig vara en nära släkting till den sista gemensamma förfadern till både krokodiler och fåglar. Medan fåglar och krokodiler visar olika förflyttningsstrategier, tvåbenta fåglar med en upprätt (upprätt) hållning, delas med två- och fyrbenta dinosaurier, och krokodiler som har en fyrbent (fyrbent) spretig hållning, deras förfader delade en gång ett gemensamt rörelsesätt och Euparkeria kan ge viktig inblick i hur dessa skillnader uppstod.

Författarnas nya rekonstruktion av höftstrukturen visade att Euparkeria hade en distinkt benkant på bäckenet, kallas en supra-acetabulär kant, täcker toppen av höftleden. Denna egenskap var tidigare bara känd från senare arkosaurier på linjen till krokodiler och användes ofta för att sluta sig till en mer upprätt hållning för dessa djur; omvända i krokodiler när de blev mer amfibiska. Den huvförsedda kanten tillät bäckenet att täcka toppen av lårbenet och stödja kroppen med lemmarna i ett pelarformigt arrangemang; därför kallas denna typ av led "pelare-upprätt". Euparkeria är hittills den tidigaste reptilen med denna struktur bevarad. Kunde den därför ha antagit en mera upprätt, snarare än mer spretig, hållning också?

För att testa hur bakbenet kunde eller inte kunde ha rört sig i livet, teamet uppskattade hur långt lårbenet kunde ha roterat tills det kolliderade med höftbenen, och deras modeller tog upp hur fotleden kunde ha placerats, för. Datorsimuleringarna antydde att medan lårbenet kunde ha hållits i en upprätt hållning, foten kunde inte ha placerats stadigt på marken på grund av hur foten roterar runt fotleden, vilket innebär en mer spretig hållning. Dock, den beniga kanten som täcker höftleden begränsade rörelsen av lårbenet på ett sätt som är okänt hos något levande djur som kan en mer spretig gång, antyder en mer upprätt hållning.

Teamets simuleringar avslöjade alltså till synes motsägelsefulla mönster i höft- och ankelleden. Medan Euparkeria hittills är den tidigaste reptilen med denna säregna höftstruktur, en fotled som tillåter en mer upprätt hållning dök upp senare i trias-arkosaurier. Dr John Hutchinson, professor i evolutionär biomekanik vid RVC, sa, "Mosaiken av strukturer som finns i Euparkeria, sedan, kan ses som en central språngbräda i utvecklingen av rörelse hos arkosaurier."

Första författare Oliver Demuth, forskningstekniker vid RVC och tidigare masterstudent vid University of Bristol, sa, "Höftstrukturen hos Euparkeria var extremt överraskande, speciellt som det funktionellt motsäger fotleden. Tidigare trodde man att båda var länkade och utvecklades synkront. Dock, vi kunde visa att dessa egenskaper faktiskt var frikopplade och utvecklades på ett stegvis sätt."

Dr Emily Rayfield, professor i paleobiologi vid University of Bristol, sa, "Det här tillvägagångssättet är spännande eftersom att använda CT-skanningsdatauppsättningar och datormodeller av hur benen och lederna passade ihop har gjort det möjligt för oss att testa långvariga idéer om hur dessa forntida djur rörde sig och hur lemmar hos fåglarnas tidigaste förfäder, krokodiler och dinosaurier kan ha utvecklats"