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quinta-feira, 21 de maio de 2020

As gigantes "Aves do Terror"
Por Marcus Cabral - matéria de agosto de 2010


O extinto pássaro terror Andalgalornis derruba seu poderoso bico em um golpe de machadinha para atacar sua presa, um mamífero herbívoro peculiar do tamanho de um gato chamado Hemihegetotherium, cerca de 6 milhões de anos atrás. (Imagem: © Ilustração de Marcos Cenizo, cortesia do Museo de La Plata.)

As aves do terror eram carnívoros gigantes que não voam e podem ter até 3 metros de altura e estavam armados com crânios enormes e temíveis. Cientificamente conhecido como phorusrhacídeos, cerca de 18 espécies conhecidas desses predadores evoluíram cerca de 60 milhões de anos atrás na América do Sul, confinadas ao que antes era um continente insular até os últimos milhões de anos.

Alimentando-se de uma diversidade de mamíferos estranhos, agora extintos, e competindo com gatos e marsupiais, dentes-de-sabre, as aves do terror se tornaram as principais predadoras por onde passavam. Pelo menos uma ave do terror gigantesca, Titanis, invadiu a América do Norte cerca de 2 a 3 milhões de anos atrás, mas os animais desapareceram da Terra logo depois.

A competição com novos predadores de mamíferos, uma vez que a ponte entre a América do Norte e a América do Sul se abriu, pode ter contribuído para sua extinção, mas o número de espécies de aves de terror "era pequeno e diminuindo antes que esses mamíferos chegassem a este continente", disse o pesquisador Federico Degrange , paleontologista do Museo de La Plata / CONICET na Argentina. A competição que os pássaros do terror enfrentaram entre novos mamíferos pode ter sido o golpe final ", mas certamente não foi a causa que iniciou sua extinção gradual", acrescentou.

Biologia de pássaros do terror

Como esses gigantes agora extintos não têm análogos próximos entre os pássaros modernos, seus hábitos de vida estão envoltos em mistério. Agora, uma equipe multinacional de cientistas realizou o estudo mais sofisticado até o momento para reconstruir como as aves terroristas foram mortas, usando exames de raios X e métodos avançados de engenharia.

"Precisamos descobrir o papel ecológico que essas aves maravilhosas tiveram se quisermos realmente entender como os ecossistemas incomuns da América do Sul evoluíram nos últimos 60 milhões de anos", disse Degrange.

"Estamos tentando entender a história da vida em nosso planeta, e entender a biologia das aves terroristas e como elas podem ter interagido com os animais na América do Norte quando a ponte terrestre aberta entre ela e a América do Sul poderia nos ajudar a entender. como eles moldaram os predadores que temos hoje ", acrescentou o pesquisador Lawrence Witmer, anatomista da Faculdade de Medicina Osteopática da Universidade de Ohio.

Pássaro de terror com peso médio

Os cientistas investigaram um pássaro do terror chamado Andalgalornis, que viveu no noroeste da Argentina há cerca de 6 milhões de anos. Era um pássaro do terror de tamanho médio, medindo cerca de 4,5 pés de altura (1,4 metros) e pesando cerca de 90 libras (40 kg). Como todos os pássaros do terror, seu crânio era enorme em relação ao corpo (medindo 37 cm de comprimento), com um bico estreito e profundo, armado com um gancho poderoso, semelhante a um falcão.

Witmer passou um crânio completo de Andalgalornis através de um scanner de raios X, dando à equipe um vislumbre da arquitetura interna do crânio. Os exames revelaram que Andalgalornis era diferente de outras aves, porque havia desenvolvido um crânio altamente rígido.

"Os pássaros geralmente têm crânios com muita mobilidade entre os ossos, o que lhes permite ter crânios leves, mas fortes", disse Witmer. "Descobrimos que Andalgalornis havia transformado essas articulações móveis em vigas rígidas. Esse cara tinha um crânio forte, principalmente na direção frente-ré [frente-atrás], apesar de ter um bico curiosamente oco ".

A partir desses raios-X, o biomecânico e paleontólogo Stephen Wroe, da Universidade de New South Wales, em Sydney, Austrália, montou sofisticados modelos de engenharia 3D do pássaro do terror. Eles também desenvolveram modelos de duas espécies vivas para comparação - uma águia, bem como o parente vivo mais próximo das aves do terror, um pássaro sul-americano conhecido como seriema.

As simulações em computador usando esses modelos compararam sua mecânica à medida que os pássaros virtuais mordiam direto, como em uma mordida fatal; puxado para trás com o pescoço, como em desmembrar presas; e balançavam seus crânios de um lado para o outro, como se faz ao espancar animais menores ou ao lidar com presas maiores.

Quando eles observaram como esses comportamentos estressavam os crânios desses pássaros ", em relação aos outros pássaros considerados no estudo, o pássaro do terror estava bem adaptado para introduzir o bico e recuar com a ponta perversamente recurvada do bico. ", Disse Wroe. "Mas quando balança a cabeça de um lado para o outro, seu crânio se ilumina como uma árvore de Natal. Realmente não lida bem com esse tipo de estresse."

A mordida da "Ave do Terror"

Para ver o quão forte a picada de uma ave de terror poderia ter sido, os pesquisadores trabalharam com zoológicos no zoológico de La Plata para obter uma seriema e uma águia para mastigar seu medidor de mordida.

"Combinando todas essas informações, descobrimos que a força de mordida de Andalgalornis era um pouco menor do que esperávamos e mais fraca do que a mordida de muitos mamíferos carnívoros do mesmo tamanho", disse Degrange. "Andalgalornis pode ter compensado essa mordida mais fraca usando seus poderosos músculos do pescoço para levar seu crânio forte à presa como um machado."

No total, essas descobertas sugerem que Andalgalornis não era um "pugilista" como Joe Frazier emplumado. Seu crânio, embora forte na vertical, era muito fraco de um lado para o outro, e o bico oco estava em risco de fratura catastrófica se o pássaro lutasse vigorosamente demais com grandes presas que lutavam.

Em vez disso, os pesquisadores descobriram que, se Andalgalornis atacasse presas grandes, precisaria de um estilo elegante mais como Muhammad Ali, usando uma estratégia repetida de ataque e retirada, atingindo golpes bem direcionados e semelhantes a machadinhas. Uma vez morta, a presa teria sido rasgada em pedaços pequenos pelo pescoço poderoso, puxando a cabeça para trás ou, se possível, engolida inteira.

"Nossa equipe está apenas começando nossos estudos sobre pássaros terroristas", disse Witmer à LiveScience. "Também estamos analisando o que está acontecendo dentro do crânio, para obter informações sobre seus cérebros e sistemas sensoriais. Uma coisa que descobrimos é que a estrutura cerebral sugere que eles tinham todas as ferramentas para serem predadores ativos na busca. Às vezes, outros pensaram que poderiam ter sido catadores, como abutres gigantes, mas o que estamos vendo sugere que eles poderiam ter sido bastante hábeis e ágeis. "

Os cientistas detalharam suas descobertas on-line em 18 de agosto na revista PLoS ONE.

sábado, 7 de dezembro de 2019

Mecânica da alimentação da ave do terror:

Antigo “pássaro do terror” usava bico poderoso para golpear como um boxeador ágil

Equipe internacional usa modelagem computacional para reconstruir mortes de predadores pré-históricos
 
ATENAS, Ohio (18 de agosto de 2010) - O antigo "pássaro do terror" Andalgalornis não podia voar, mas usava seu crânio rígido incomumente grande e acoplado a um bico em forma de falcão - para uma estratégia de luta que lembra o boxeador Muhammad Todos. A criatura ágil atacou e recuou repetidamente, pousando jabs bem direcionados e semelhantes a machadinhas para derrubar sua presa, de acordo com um novo estudo publicado esta semana no jornal online de acesso aberto PLoS ONE por uma equipe internacional de cientistas.


O pássaro de terror Andalgalornis derruba seu poderoso bico em um golpe de machadinha para atacar sua presa, um mamífero herbívoro peculiar do tamanho de um gato chamado Hemihegetotherium . Ilustração de Marcos Cenizo, cortesia do Museo de La Plata
 
O estudo é o primeiro olhar detalhado sobre o estilo predatório de um membro de um grupo extinto de aves grandes que não voam, conhecidas cientificamente como forhorrácidos, mas que são popularmente rotuladas de "aves de terror" por causa de seu crânio temível e tamanho imponente. Aves terroristas evoluíram cerca de 60 milhões de anos atrás, isoladas na América do Sul, um continente insular até os últimos milhões de anos, irradiando-se para cerca de 18 espécies conhecidas, variando em tamanho de até 2,1 metros de Kelenken .
 
Como os pássaros do terror não têm análogos próximos entre os pássaros modernos, seus hábitos de vida foram envoltos em mistério. Agora, uma equipe multinacional de cientistas realizou o estudo mais sofisticado até a data da forma, função e comportamento predatório de uma ave do terror, usando a tomografia computadorizada e métodos avançados de engenharia.

Crânio fóssil do pássaro terror Andalgalornis , comparado com o crânio de uma águia dourada moderna e um crânio humano para escala. Cortesia da Universidade de Ohio.

 
"Ninguém nunca tentou uma análise biomecânica tão abrangente de um pássaro do terror", disse o autor do estudo, Federico Degrange, do Museo de La Plata / CONICET, na Argentina, que está realizando sua pesquisa de doutorado sobre a evolução dos pássaros do terror. "Precisamos descobrir o papel ecológico que essas aves maravilhosas tiveram se quisermos realmente entender como os ecossistemas incomuns da América do Sul evoluíram nos últimos 60 milhões de anos".

A ave de terror Andalgalornis , uma ave predatória extinta de 4,5 pés de altura e sem voo, encontrada como fósseis de 6 milhões de anos no noroeste da Argentina. Ilustração de Ridgely & Witmer, cortesia de WitmerLab da Ohio University.


A ave do terror em estudo é chamada Andalgalornis e viveu no noroeste da Argentina há cerca de seis milhões de anos.  

Era um pássaro terror de tamanho médio, medindo cerca de 1,4 metros de altura e pesando 40 kg. Como todos os pássaros do terror, seu crânio era relativamente enorme (14,5 polegadas ou 37 centímetros), com uma conta estreita e estreita, armada com um gancho poderoso, semelhante a um falcão.
 
O co-autor do artigo, Lawrence Witmer, da Faculdade de Medicina Osteopática da Universidade de Ohio, passou um crânio completo de Andalgalornis através de um scanner de tomografia computadorizada, dando à equipe um vislumbre da arquitetura interna do crânio. As varreduras revelaram a Witmer, Degrange e a co-autora de artigos Claudia Tambussi, também do Museo de La Plata / CONICET e orientadora de doutorado de Degrange, que Andalgalornis era diferente de outras aves por ter desenvolvido um crânio altamente rígido.

Crânio do pássaro terror Andalgalornis , com base na renderização de volume dos dados da tomografia computadorizada. Cinza representa o fóssil, enquanto lavanda representa rocha e gesso persistentes usados ​​para juntar pedaços quebrados. 
 
Linhas verticais mostram de onde no bico foram feitas as seções transversais da tomografia computadorizada abaixo. Observe o bico estreito e oco que era muito forte na dimensão vertical, mas perigosamente fraco de um lado para o outro. As estrelas mostram áreas-chave do crânio que evoluíram para ser mais rígidas, transformando as articulações móveis de outros pássaros em fortes raios no pássaro do terror. Cortesia de WitmerLab da Ohio University.
 
“Os pássaros geralmente têm crânios com muita mobilidade entre os ossos, o que lhes permite ter crânios leves mas fortes. Mas descobrimos que Andalgalornis havia transformado essas juntas móveis em vigas rígidas. Esse cara tinha um crânio forte, principalmente na direção testa-a-ré, apesar de ter um bico curiosamente oco ”, disse Witmer, professor de Paleontologia de Chang Ying-Chien e professor de anatomia.

Análise biomecânica do crânio da ave de terror Andalgalornis , com base no método de engenharia da modelagem de elementos finitos. Cada imagem representa uma simulação diferente do comportamento de alimentação predatória, menor estresse (mais seguro) é mostrado em cores mais azuis, enquanto estresse mais alto (mais perigoso) é mostrado com cores voltadas para a extremidade vermelha do espectro. Esquerda: 

O crânio estava bem adaptado (como mostrado por um crânio em grande parte azul) para prender a presa com a ponta da conta e arrancar pedaços de carne, puxando para trás com o pescoço. Meio: Uma mordida mortal que leva o bico diretamente para a presa como um machado é mais estressante para o crânio, mas ainda está dentro de limites seguros. 
 
Certo: agitar o bico de um lado para o outro, como ao atacar presas pequenas ou ao agarrar presas grandes, é um comportamento muito improvável, porque as tensões são tão altas que seria provável a fratura do crânio. Cortesia do Museo de La Plata e da Universidade de New South Wales.
 
A evolução dessa grande e rígida arma óssea estava presumivelmente ligada à perda de vôo em aves terroristas, bem como a seus tamanhos às vezes gigantescos.
 
A partir das tomografias computadorizadas, Stephen Wroe, diretor do Grupo de Pesquisa em Biomecânica Computacional da Universidade de New South Wales, Austrália, montou sofisticados modelos de engenharia 3D do pássaro do terror e duas espécies vivas para comparação (uma águia, bem como os pássaros do terror). parente vivo mais próximo, a seriema).  


Usando computadores e software fornecidos por Wroe, Degrange e Karen Moreno, da Université Paul Sabatier em Toulouse, França, aplicou uma abordagem conhecida como Análise de Elementos Finitos a esses modelos para simular e comparar a biomecânica da mordida direta (como em uma mordida fatal). , recuando com o pescoço (como na desmembragem de presas) e agitando o crânio de um lado para o outro (como golpeando animais menores ou ao lidar com presas maiores). As imagens coloridas criadas pelo programa mostram áreas azuis frias, onde as tensões são baixas e áreas brancas-quentes, nas quais as tensões ficam perigosamente altas.

As simulações de engenharia suportaram os resultados anatômicos baseados em TC. “Em relação aos outros pássaros considerados no estudo, o pássaro terrorista estava bem adaptado para introduzir o bico e recuar com a ponta perversamente recurvada do bico”, observou Wroe, “mas ao balançar a cabeça de um lado para o outro, seu crânio se ilumina como uma árvore de Natal. Realmente não lida bem com esse tipo de estresse. ”
 
Uma parte essencial da análise de engenharia foi determinar a dificuldade de uma mordida que Andalgalornis poderia oferecer . Para examinar a força da mordida em pássaros em geral, Degrange e Tambussi trabalharam com tratadores no zoológico de La Plata para obter uma seriema e uma águia para mastigar seu medidor de mordida.
 
Combinando todas essas informações, descobrimos que a força de mordida de Andalgalornis era um pouco menor do que esperávamos e mais fraca que a mordida de muitos mamíferos carnívoros do mesmo tamanho. Andalgalornis pode ter compensado essa mordida mais fraca, usando seus poderosos músculos do pescoço para levar seu crânio forte à presa como um machado ”, disse Degrange.
 
Tomados em conjunto, os resultados da equipe fornecem uma nova visão do estilo de vida de um predador aviário exclusivo. Este pássaro aterrorizante não era uma lesma e não podia entrar na briga como Joe Frazier emplumado. Seu crânio, embora forte na vertical, era muito fraco de um lado para o outro, e o bico oco estava em risco de fratura catastrófica se Andalgalornis lutasse vigorosamente demais com grandes presas que lutavam.
 
Em vez disso, o estudo mostra que o pássaro do terror era obrigado a se envolver em um estilo elegante, mais como Muhammad Ali, usando uma estratégia repetida de ataque e retirada, usando jabs bem direcionados e semelhantes a machadinhas. Uma vez morta, a presa teria sido rasgada em pedaços pequenos pelo pescoço poderoso, puxando a cabeça para trás ou, se possível, engolida inteira.
 
Alimentando-se de uma diversidade de mamíferos estranhos, agora extintos, e competindo com marsupiais com dentes de sabre, as aves terroristas se tornaram os principais predadores em seu ambiente. Pelo menos um pássaro gigantesco do terror, Titanis , invadiu a América do Norte cerca de dois a três milhões de anos atrás, mas os animais desapareceram da Terra logo depois.
A pesquisa foi financiada por doações a Witmer da US National Science Foundation; a Wroe do Australian Research Council e da Australia and Pacific Science Foundation; e a Tambussi, do Fundo Nacional para a Investigação Científica e Tecnológica (Argentina).




Crânio do pássaro terror Andalgalornis , com base na renderização de volume dos dados da tomografia computadorizada. Gray representa o fóssil, enquanto lavanda representa rocha e gesso persistentes usados ​​para unir pedaços partidos. Cortesia de WitmerLab da Universidade de Ohio.

Crânio fóssil do pássaro de terror Andalgalornis. Cortesia de WitmerLab na Ohio University.

Crânio fóssil do pássaro terror Andalgalornis , comparado com o crânio de uma águia dourada moderna para escala. Cortesia de WitmerLab na Ohio University.
  




Análise biomecânica do crânio da ave de terror Andalgalornis , com base no método de engenharia da modelagem de elementos finitos. Simulação de tensões no crânio que ocorrem quando se agarra à presa com a ponta do bico e recua com o pescoço. Tensões mais baixas (mais seguras) são mostradas em cores mais azuis, enquanto tensões mais altas (mais perigosas) são mostradas com cores voltadas para a extremidade vermelha do espectro. Cortesia do Museo de La Plata e da Universidade de New South Wales. Versão do filme QuickTime.

Análise biomecânica do crânio da ave de terror Andalgalornis , com base no método de engenharia da modelagem de elementos finitos. Simulação de tensões no crânio que ocorrem ao morder diretamente a presa com o bico como um machado. Essa mordida mortal é mais estressante para o crânio, mas ainda está dentro de limites seguros. Tensões mais baixas (mais seguras) são mostradas em cores mais azuis, enquanto tensões mais altas (mais perigosas) são mostradas com cores voltadas para a extremidade vermelha do espectro. Cortesia do Museo de La Plata e da Universidade de New South Wales. Versão do filme QuickTime.

Análise biomecânica do crânio da ave de terror Andalgalornis , com base no método de engenharia da modelagem de elementos finitos. Simulação de tensões no crânio ao agitar o bico de um lado para o outro, como ao golpear presas pequenas ou ao agarrar presas grandes. Esse é um comportamento muito improvável, porque o estresse é tão alto que seria provável a fratura do crânio. Tensões mais baixas (mais seguras) são mostradas em cores mais azuis, enquanto tensões mais altas (mais perigosas) são mostradas com cores voltadas para a extremidade vermelha do espectro. Cortesia do Museo de La Plata e da Universidade de New South Wales. Versão do filme QuickTime.



 
Contatos:

1. EUA (fuso horário do leste): Lawrence Witmer, (740) 591-7712, witmerL@ohio.edu ; Andrea Gibson, (740) 597-2166, gibsona@ohio.edu
2. Argentina: Federico Degrange, (+54221) 425-7744 (int 147), fjdegrange@fcnym.unlp.edu.ar
3. Austrália: Stephen Wroe, 61 2 9385 3866 ou 0408 812 702, s.wroe@unsw.edu.au
4. França: Karen Moreno, +33 (0) 561 55 80 80, kmoreno@cict.fr .
Nota: O artigo original da revista, Informações Suplementares e um resumo em idioma comum estão disponíveis online: terror_birds_PLoS-ONE.htm . 


 


 

usando a tomografia computadorizada e métodos avançados de engenharia.

segunda-feira, 23 de setembro de 2019

Gigantes "pássaros do terror" usavam a cabeça como machadinhas
 
 
 Os pássaros de três metros de altura usavam socos rápidos de Ali para matar, diz o estudo.

Brian Handwerk, para National Geographic News
PUBLICADO em 19 de agosto de 2010

Phorusrhacids foram extintos há milhões de anos, mas os chamados pássaros do terror ficaram um pouco mais assustadores.

Os pássaros que não voavam tinham três metros de altura e tinham cabeças de bico de gancho do tamanho de cabeças de cavalo. Agora, um novo estudo aparentemente decifrou como os pássaros usavam aquelas temíveis caveiras - empregando um estilo de luta como o do lendário boxeador Muhammad Ali.

Os pesquisadores usaram tomografias computadorizadas de crânios de pássaros de terror e modelos biomecânicos de computador para concluir que os pássaros provavelmente usavam um estilo rápido, gracioso, de golpe e retirada, matando suas presas com uma sucessão de golpes punitivos semelhantes a machadinhas.

A técnica provavelmente alcançou os pássaros no topo da cadeia alimentar da América do Sul pré-histórica, de acordo com o estudo, publicado em 18 de agosto na revista PLoS ONE.

"A América do Sul era um lugar estranho e diferente na época", disse o paleontólogo Lawrence Witmer, da Faculdade de Medicina Osteopática da Universidade de Ohio.

"Era um continente insular e existia desde os tempos dos dinossauros; portanto, houve muita evolução em seu próprio microcosmo", disse Witmer, coautor do novo estudo.

Depois de crescer cerca de 60 milhões de anos atrás, as aves terroristas evoluíram para pelo menos 18 espécies, todas desaparecidas cerca de dois a três milhões de anos atrás, na época em que a América do Norte e do Sul colidiram.

Como hoje não existem animais vivos como os
phorusrhacids, o comportamento das aves de terror é um mistério.

(Veja também "Terror Birds: Predators With Kick Fu Kick?")

O pássaro do terror flutuava como uma borboleta, picado como uma abelha

Para descobrir pistas sobre o estilo de vida dos pássaros terroristas, a equipe internacional procurou espécimes de Andalgalornis, um pássaro terror de 1,4 metros de altura que viveu no noroeste da Argentina há cerca de seis milhões de anos. (Relacionado: "O maior fóssil de 'Terror Bird' encontrado na Argentina.")

Os cientistas usaram tomografias computadorizadas para examinar a arquitetura do crânio de dentro para fora, encontrando uma estrutura muito mais rígida do que a observada na maioria das aves.

Os dados foram usados ​​para criar modelos de computador 3D baseados em engenharia, que revelaram as tensões criadas quando o crânio digital foi submetido a uma série de movimentos de morder, bater e agitar.

Anatomia e biomecânica apontam para os mesmos comportamentos - os de um "lutador externo", disse Witmer.

"Este animal tinha um crânio parecido com um machado que era muito forte e rígido ao ser empurrado diretamente para a presa, mas era fraco de um lado para o outro", explicou ele.

"Consequentemente, esses animais não eram preguiçosos. Eles não podiam lidar com presas, não podiam lidar com esses movimentos de torção.

"Então, essas coisas pareciam mais com um Muhammad Ali, dançando, usando sua velocidade e golpes cirurgicamente precisos, com o crânio em forma de machado descendo repetidas vezes", disse ele. "Foi assim que eles mataram suas presas."

Terror Bird: T. Rex dos Últimos Dias

Esse sistema provavelmente se mostrou extremamente eficaz - pelo menos por algumas dezenas de milhões de anos - porque os pássaros parecem ter entrado em um caminho rarefeito.

"Os dinossauros convencionais foram extintos", acrescentou Witmer. "Mas essas aves terroristas eram como dinossauros aviários que, de várias maneiras, preenchiam o nicho ecológico que os dinossauros predadores preenchiam.

"O T. rex era um grande predador bípede, dominado pela cabeça, e é disso que estamos falando com esses pássaros terroristas - embora os pássaros e suas presas fossem menores que os animais da era dos dinossauros".