เหตุใดแขนของทีเร็กซ์มีขนาดเล็กจ้อย เมื่อเทียบกับลำตัว

งานศึกษาชิ้นใหม่ได้ให้ความกระจ่างว่าเหตุใดไทแรนโนซอรัส เร็กซ์ หรือ ทีเร็กซ์​ (Tyranosaurus rex - T.Rex) และไดโนเสาร์สองขาบางชนิดจึงมีแขนที่เล็กมาก เมื่อเทียบกับขนาดตัวของพวกมัน

ชาร์ลี โรเจอร์ เชอเรอร์ นักศึกษาปริญญาเอกจากยูนิเวอร์ซิตีคอลเลจลอนดอนในสหราชอาณาจักร ซึ่งเป็นผู้เขียนหลักของงานศึกษาชิ้นนี้ บอกว่า เทอโรพอด (theropod) เป็นกลุ่มไดโนเสาร์สองขาที่มีความหลากหลาย และส่วนใหญ่กินเนื้อเป็นอาหาร แม้ว่าบางชนิดจะมีขนาดมหึมา แต่บางชนิดก็มี "แขนที่เล็กอย่างน่าขัน"

ทีเร็กซ์มีความยาวประมาณ 12 หรือ 13 เมตร แต่แขนของมันยาวเพียงเศษเสี้ยวของขนาดตัว โดยมีความยาวประมาณ 1 เมตรเท่านั้น

มีทฤษฎีจำนวนหนึ่งที่พยายามอธิบายถึงประโยชน์ของแขนที่เล็กมากของมัน อย่างเช่นข้อเสนอที่บอกว่าแขนขนาดเล็กอาจมีบทบาทในการสืบพันธุ์หรือช่วยให้ทีเร็กซ์ลุกขึ้นจากพื้นได้

การศึกษาใหม่จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์และมหาวิทยาลัยยูนิเวอร์ซิตีคอลเลจลอนดอนในสหราชอาณาจักรชี้ว่า พวกมันอาจสูญเสียแขนที่เคยมีขนาดยาวไป เพราะไม่มีความจำเป็นต่อการจับเหยื่อ วิวัฒนาการของทีเร็กซ์จึงเน้นไปหัวและขากรรไกรที่มีขนาดใหญ่และทรงพลังอย่างมากแทน

"ทุกคนต่างสนใจว่าทำไมไดโนเสาร์กินเนื้อขนาดใหญ่อย่างทีเร็กซ์ถึงมีแขนที่เล็กมาก ๆ" เอลิซาเบธ สตีล ผู้เขียนร่วม จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ กล่าวกับรายการทูเดย์ (Today) ของบีบีซี

ทีมนักวิจัยศึกษาสิ่งมีชีวิต 82 ชนิดในกลุ่มเทอโรพอด และพบว่าการหดสั้นของแขนหน้าเกิดขึ้นใน 5 กลุ่มด้วยกัน รวมถึงไทแรนโนซอริด (tyrannosaurid) ซึ่งเป็นวงศ์ที่มีทีเร็กซ์อยู่ด้วย

พวกเขายังคิดค้นวิธีวัดความแข็งแรงของกะโหลกศีรษะ โดยพิจารณาจากปัจจัยอย่างเช่นขนาดและวิธีการที่กระดูกเชื่อมติดกัน

"เราพิจารณาสัดส่วนระหว่างกะโหลกกับขนาดร่างกาย รวมถึงความยาวของแขนหน้าเมื่อเทียบกับกะโหลกและขนาดร่างกาย และเราก็มองหาแนวโน้มต่าง ๆ" สตีลกล่าว

วิวัฒนาการการแข่งขันด้านอาวุธ

ทีมวิจัยพบว่าการหดสั้นของแขนหน้าสัมพันธ์กับการพัฒนาของกะโหลกขนาดใหญ่และขากรรไกรที่แข็งแรงอย่างใกล้ชิด มากกว่าการเพิ่มขึ้นของขนาดลำตัวโดยรวม ซึ่งบ่งชี้ว่าแขนที่เล็กลงไม่ได้เป็นเพียงผลพลอยได้จากการที่ร่างกายมีขนาดใหญ่ขึ้นโดยรวมเท่านั้น

ในความเป็นจริง ไดโนเสาร์บางชนิด เช่น มาจุงกาซอรัส (Majungasaurus) ซึ่งเป็นผู้ล่าลำดับสูงที่เคยอาศัยอยู่ในมาดากัสการ์ มีแขนที่เล็กแต่ไม่ได้มีขนาดตัวใหญ่มาก อย่างไรก็ตาม พวกมันมีกะโหลกศีรษะที่ทรงพลัง

"การปรับตัวเหล่านี้มักเกิดขึ้นในพื้นที่ที่มีเหยื่อขนาดมหึมา" เชอเรอร์ กล่าวและชี้ว่ามันอาจเกี่ยวพันกับเทคนิคการล่าเหยื่อ

อาหารส่วนหนึ่งของเทอโรพอดประกอบด้วยสัตว์กินพืชอย่างซอโรพอด (sauropod) ขนาดมหึมา ซึ่งเป็นไดโนเสาร์กินพืชที่มีคอยาว หางยาว

นักวิจัยสงสัยว่าความแข็งแรงของกะโหลกศีรษะที่เพิ่มขึ้นอาจถูกขับเคลื่อนจากการเพิ่มขนาดของสัตว์กินพืชเหล่านี้ เพราะนั่นหมายความว่าเทอโรพอดต้องเปลี่ยนจากการใช้กรงเล็บมาเป็นการใช้ขากรรไกรในการล่า เพื่อให้ชนะใน "วิวัฒนาการการแข่งขันด้านอาวุธ"

"การพยายามดึงหรือคว้าซอโรพอดที่ยาว 100 ฟุตด้วยกรงเล็บนั้นไม่เหมาะนัก การโจมตีและยึดไว้ด้วยขากรรไกรอาจมีประสิทธิภาพมากกว่า" เชอเรอร์ กล่าว

"กะโหลกศีรษะเข้ามาแทนที่แขนในฐานะวิธีที่ใช้โจมตี เข้าข่ายกรณี 'ใช้หรือไม่ก็สูญเสียไป' แขนไม่มีความจำเป็นอีกต่อไปและมันค่อย ๆ ลดขนาดลงตามกาลเวลา"

อย่างไรก็ตาม สตีลบอกด้วยว่า ไดโนเสาร์บางชนิดยังคงใช้แขนของพวกมันอยู่

"แต่คุณจะเห็นว่ากะโหลกศีรษะของพวกมันแตกต่างออกไป คือจะยาวเรียวกว่า และค่อนข้างบอบบางกว่า" เธอกล่าว

เชอเรอร์ยอมรับว่าการศึกษานี้สามารถชี้ให้เห็นได้เพียงความสัมพันธ์ระหว่างความแข็งแรงของกะโหลกศีรษะกับความยาวของแขนหน้าเท่านั้น และไม่สามารถพิสูจน์ได้ว่าสิ่งหนึ่งเป็นสาเหตุของอีกสิ่งหนึ่ง แต่เขากล่าวว่ามีความเป็นไปได้ "สูงมาก" ที่กะโหลกศีรษะที่แข็งแรงขึ้นจะเกิดขึ้นก่อนที่แขนหน้าจะสั้นลง

"มันคงไม่สมเหตุสมผลในเชิงวิวัฒนาการเลยหากเกิดขึ้นในทางตรงกันข้าม และให้สัตว์นักล่าเหล่านี้สละกลไกการโจมตีของมันเองโดยไม่มีทางเลือกสำรอง" เขากล่าว

ทีมวิจัยพบว่ากลุ่มเทอโรพอดที่แตกต่างไปดูเหมือนจะลดขนาดแขนหน้าในลักษณะที่แตกต่างกัน บางกลุ่มมีมือและท่อนแขนล่างที่สั้นลงเป็นพิเศษ ขณะที่บางกลุ่มมีการหดสั้นอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งแขน ซึ่งบ่งชี้ว่ากลุ่มต่าง ๆ เหล่านี้อาจบรรลุผลลัพธ์เดียวกันผ่านเส้นทางวิวัฒนาการที่เกิดขึ้นคู่ขนานกัน

"เราก็แค่ยืนยันสิ่งที่หลายคนสงสัยกันมานานแล้ว นั่นคือหากคุณมีกะโหลกศีรษะขนาดใหญ่ คุณก็ไม่จำเป็นต้องใช้แขนมากนัก" สตีล กล่าว

เธอเสริมว่ามันอาจคุ้มค่าที่จะนำเทคนิคในลักษณะเดียวกันไปใช้วัดความแข็งแรงของกะโหลกศีรษะในสัตว์ชนิดอื่นด้วย

"เรื่องนี้จะน่าสนใจมากหากนำไปใช้กับนกชนิดต่าง ๆ ซึ่งก็เป็นไดโนเสาร์กลุ่มเทอโรพอดเช่นกัน แต่พวกมันยังคงมีชีวิตอยู่ในปัจจุบัน" เธอกล่าว