Pachycephalosaurus

Mô tả

Giải phẫu của Pachycephalosaurus ít được biết đến, chỉ riêng phần hộp sọ hóa thạch đã được mô tả. Pachycephalosaurus nổi tiếng với hộp sọ xương lớn, dày lên đến 25 cm (10 in), giúp giữ an toàn cho bộ não nhỏ bé của nó. Phía sau của hộp sọ là những gai xương ngắn. Gai xương cùn, không sắc.
Hộp sọ ngắn, và sở hữu những ổ mắt tròn to, hướng về phía trước, chỉ ra rằng con vật có thị lực tốt và có tầm nhìn hai mắt. Pachycephalosaurus có một cái mõm nhỏ kết thúc với một cái mỏ nhọn. Những chiếc răng rất nhỏ, vòng đỉnh răng giống lá cây. Đầu được hỗ trợ bởi một cái cổ chữ "S" hoặc "U". Những cá thể non của Pachycephalosaurus có thể đã có hộp sọ phẳng hơn, với những chiếc gai lớn hơn chĩa về phía sau hộp sọ. Khi con vật lớn lên, những chiếc gai co lại và mượt ra, khi mái vòm phát triển.
Pachycephalosaurus có lẽ là đã đi bằng hai chân và là loài khủng long pachycephalosaurid lớn nhất. Người ta ước tính Pachycephalosaurus dài khoảng 4,5 mét và nặng khoảng 450 kg. Dựa trên các loài pachycephalosaurids khác, nó có thể đã có một cổ khá ngắn, dày, chân tay ngắn, thân rộng cồng kềnh, chân sau dài và đuôi nặng, được giữ cho cứng bởi sợi gân bị hóa đá.

Sinh trưởng

Các loài pachycephalosaurs Dracorex và Stygimoloch có thể là mẫu vật của loài Pachycephalosaurus với mái vòm và sừng không phát triển tốt, có thể bởi vì chúng là các cá thể vị thành niên hoặc giống cái. Cách nhìn nhận này được hỗ trợ tại cuộc họp thường niên năm 2007 của Hiệp hội cổ sinh vật học có xương sống. Jack Horner thuộc Đại học bang Montana trình bày bằng chứng, từ phân tích hộp sọ của các mẫu Dracorex hiện có, cho rằng loài khủng long này cũng có thể là một dạng chưa trưởng thành của Stygimoloch. Ngoài ra, ông trình bày dữ liệu chỉ ra rằng cả Stygimoloch lẫn Dracorex có thể là các dạng vị thành niên của Pachycephalosaurus. Horner và M.B. Goodwin đã công bố phát hiện của họ vào năm 2009, cho thấy xương sọ và xương mái vòm của cả ba 'loài' có tính dẻo cực cao, và cả Dracorex và Stygimoloch chỉ được biết là có các mẫu vật vị thành niên trong khi Pachycephalosaurus chỉ được biết đến từ mẫu vật trưởng thành. Theo những quan sát trên, cộng với thực tế là cả ba loài này sống vào cùng một khoảng thời gian và địa điểm, dẫn đến kết luận rằng Dracorex và Stygimoloch chỉ đơn giản là hình thái vị thành niên của Pachycephalosaurus, khi lớn lên chúng mất gai và tăng trưởng mái vòm. Việc phát hiện ra các hộp sọ bé được gán cho Pachycephalosaurus mô tả trong năm 2016 từ hai tầng xương khác nhau tại Thành hệ Hell Creek đã được trình bày như là bằng chứng thêm cho giả thuyết này. Các hóa thạch, như được mô tả bởi David Evans và Mark Goodwin và các cộng sự đều giống hệt nhau trong ba vị trí lắp núm nhăn trên vòm đầu, và do vậy các đặc điểm độc đáo của Stygimoloch và Dracorex chính là các đặc tính hình thái nhất quán trên đường cong sinh trưởng của Pachycephalosaurus.[2] Điều này và nghiên cứu sâu hơn về các hộp sọ khác nhau, trưởng thành hơn, cho thấy các núm lồi hiện diện trên hộp sọ phát triển rất sớm trong đời sống của loài khủng long trong khi cái đầu mái vòm, bắt đầu phát triển sau này. Một nghiên cứu vào năm 2010 của Nick Longrich và các đồng nghiệp cũng ủng hộ giả thuyết rằng tất cả các loài có xương sọ phẳng đều là những con chưa thành niên, dẫn đến các loài có đầu sọ phẳng như Goyocephale và Homalocephale đại diện cho các cá thể chưa trưởng thành của một loài lớn hơn.

Chức năng của mái vòm

Người ta thường giả thuyết rằng Pachycephalosaurus và họ hàng của nó là loài khủng long tương đương hai chân của cừu sừng lớn hoặc bò xạ, các cá thể đực sẽ đâm vào nhau, và đầu, cổ sẽ giãn dài ra để truyền ứng suất trong quá trình đâm. Tuy nhiên, cũng có những gợi ý khác cho rằng pachycephalosaurs không thể sử dụng vòm của chúng theo cách này.
Lập luận đã được đưa ra để chống lại giả thuyết đâm đầu vì hộp sọ của chúng đã có thể không thể hỗ trợ được hành động đâm, cũng như thiếu bằng chứng dứt khoát của vết sẹo hoặc thiệt hại khác trên các hóa thạch Pachycephalosaurus (tuy nhiên, phân tích gần đây có phát hiện các vết xước như vậy; xem bên dưới).. Hơn nữa, đốt sống cổ và lưng trước cho thấy cổ của chúng được giữ ở trạng thái hình chữ "S" hoặc "U", chứ không nằm ngang thẳng thừng, và do đó không thích hợp cho việc truyền tải ứng suất ép ​​trực tiếp. Cuối cùng, hình dạng tròn của hộp sọ sẽ làm giảm diện tích bề mặt tiếp xúc trong quá trình mài mòn đầu, dẫn đến việc các đòn đánh bị chệch hướng.
Ngoài ra, Pachycephalosaurus và các chi pachycephalosaurid khác có thể đã có tập tính chiến đấu cùng loài. Trong viễn cảnh này, một cá thể có thể đã đứng gần như song song hoặc đối mặt trực tiếp với một đối thủ, đe dọa đối thủ của nó. Nếu chiến thuật hăm dọa thất bại, Pachycephalosaurus sẽ cúi đầu xuống và sang một bên, đập trúng đối thủ pachycephalosaur bên sườn của nó. Giả thuyết này được hỗ trợ bởi phần thân tương đối rộng của hầu hết các loài pachycephalosaurs, có thể là để bảo vệ các cơ quan tất yếu khỏi chấn thương. Lý thuyết đánh bên sườn lần đầu tiên được đề xuất bởi Sues vào năm 1978, và được mở rộng bởi Ken Carpenter vào năm 1997.
Vào năm 2012, một nghiên cứu đã chỉ ra rằng các bệnh lý sọ trong một mẫu P. wyomingensis có thể do hành vi đánh nhau. Các nhà khoa học cũng được đề xuất rằng vết trầy tương tự trong các mẫu pachycephalosaur khác trước đây được giải thích như hiện vật mồ học và quá trình hấp thụ xương có thể tạo ra các vết đó thay vì do hành vi đánh nhau. Peterson và cống sự (2013) nghiên cứu bệnh lý sọ não trong Pachycephalosauridae và thấy rằng 22% của tất cả các vòm được kiểm tra có tổn thương trùng hợp với viêm tủy xương, nhiễm trùng xương do chấn thương thâm nhập, hoặc chấn thương mô nằm ở hộp sọ dẫn đến nhiễm trùng mô xương. Tỷ lệ bệnh lý cao này hỗ trợ nhiều hơn cho giả thuyết các vòm này được sử dụng trong chiến đấu. Mẫu Pachycephalosaurus wyomingensis BMR P2001.4.5 được quan sát thấy có 23 tổn thương ở xương trán và mẫu P. wyomingensis DMNS 469 được quan sát thấy có 5 tổn thương. Tần suất chấn thương được so sánh giữa các chi khác nhau trong họ pachycephalosaurid, mặc dù thực tế rằng các chi này khác nhau về kích thước và cấu tạo mái vòm của chúng, và chúng tồn tại trong các giai đoạn địa chất khác nhau. Những phát hiện này hoàn toàn trái ngược với kết quả phân tích của các loài pachycephalosaurids có sọ bằng phẳng, không có bệnh lý được tìm thấy. Điều này cung cấp bằng chứng cho giả thuyết rằng những cá thể này đại diện cho các cá thể non hoặc giống cái, những cá thể mà hành vi chiến đấu không được mong đợi.
Kiểm tra mô học cho thấy các vòm pachycephalosaurid bao gồm một dạng xương fibrolamellar độc nhất, chứa các nguyên bào sợi đóng vai trò quan trọng trong việc chữa lành vết thương, và có khả năng tích tụ nhanh xương trong quá trình tái tạo xương. Peterson và cộng sự (2013) kết luận rằng kết hợp với nhau, tần suất phân phối tổn thương và cấu trúc xương của vòm phía trước, trùng hợp mạnh mẽ với giả thuyết rằng pachycephalosaurids sử dụng cấu trúc sọ độc đáo của chúng cho hành vi đánh nhau.[24] Quét vi tính các hộp sọ của Stegoceras validum, Prenocephale prenes, và một số loài thuộc bộ Guốc chẵn có kết cấu đầu nổi bật cũng đã hỗ trợ giả thuyết pachycephalosaurids được trang bị tốt cho hành vi đâm đầu.

Thức ăn

Các nhà khoa học vẫn chưa biết những con khủng long này ăn gì. Sở hữu hàm răng nhỏ, lởm chởm, chúng không thể nhai những thực vật dai, xơ cứng hiệu quả như những con khủng long khác trong cùng thời kỳ. Người ta cho rằng pachycephalosaurs sống bằng một chế độ ăn hỗn hợp của lá, hạt và trái cây. Răng sắc nhọn, răng cưa sẽ rất hiệu quả để băm nhỏ cây.