I paleontologi dell'Università di San Pietroburgo sono stati i primi a studiare in dettaglio la struttura del cervello e dei vasi sanguigni nel cranio dell'anchilosauro Bissektipelta archibaldi, un dinosauro erbivoro in qualche modo simile nell'aspetto a un moderno armadillo. Gli scienziati hanno prodotto la prima ricostruzione computerizzata tridimensionale di un endocast di dinosauro realizzato in Russia, un calco digitale della sua scatola cranica. Ha permesso di determinare che gli anchilosauri, e Bissektipelta in particolare, erano in grado di raffreddare il loro cervello, aveva un olfatto estremamente sviluppato, e sentito suoni a bassa frequenza. Però, i loro cervelli erano una volta e mezzo più piccoli di quelli degli animali moderni della stessa taglia.

Gli anchilosauri apparvero sulla Terra nel bel mezzo del Giurassico, circa 160 milioni di anni fa, ed esistettero fino alla fine dell'era dei dinosauri, che terminò 65 milioni di anni fa. Questi animali erbivori ricordavano in qualche modo le moderne tartarughe o armadilli, erano ricoperti da una spessa armatura, e talvolta aveva persino una mazza ossuta sulla coda. I ricercatori si sono interessati ai resti di anchilosauri dell'Uzbekistan conservati in modo univoco. Sebbene questi fossili siano noti da 20 anni, solo ora gli scienziati hanno avuto l'opportunità di studiare i campioni dall'interno utilizzando metodi all'avanguardia.

Durante lo studio, i paleontologi hanno esaminato tre frammenti di crani fossili dell'anchilosauro Bissektipelta archibaldi. Sono stati trovati durante una serie di spedizioni internazionali URBAC (Uzbek / Russian / British / American / Canadian Joint Paleontological Expeditions) alla fine degli anni '90 e all'inizio degli anni 2000 presso la località Dzharakuduk nel deserto centrale di Kyzylkum, Uzbekistan. Gli scienziati sottolineano che è unico, in quanto vi si trovano numerosi resti di rappresentanti di una fauna di circa 90 milioni di anni. Questi includono dinosauri, pterosauri, coccodrilli, uccelli, mammiferi e altri vertebrati.

"Questo è davvero uno dei luoghi più ricchi del mondo. La fauna di Dzharakuduk ha ora più di 100 specie di antichi vertebrati, " disse Pavel Skutchas, professore associato all'Università di San Pietroburgo ed esperto di vertebrati mesozoici. "Certo, una tale diversità di vita non sarebbe stata trovata senza studi sul campo su larga scala. Una serie di nove spedizioni URBAC, intraprese dal 1997 al 2006, ha unito gli sforzi dei paleontologi di molti paesi nella ricerca delle ossa di animali antichi".

Il materiale raccolto a quel tempo comprende decine di frammenti di teschi e scheletri, e centinaia di migliaia di ossa isolate. Gli scienziati li usano ancora nelle loro ricerche e affermano che forniranno studi per molti anni a venire. Attualmente, i tre frammenti di scatole craniche fossili di anchilosauro provenienti dall'Uzbekistan sono conservati presso l'Istituto zoologico dell'Accademia delle scienze russa. Però, sono stati temporaneamente trasferiti per la ricerca al Dipartimento di Zoologia dei Vertebrati dell'Università di San Pietroburgo.

Gli anchilosauri hanno vissuto sul nostro pianeta per 100 milioni di anni

"Grazie allo sviluppo della tomografia computerizzata (TC) negli ultimi 15-20 anni, i paleontologi sono in grado di apprendere sempre di più sul cervello dei dinosauri e sulla sua struttura, " ha detto Ivan Kuzmin, l'autore principale dell'articolo e uno studente di dottorato all'Università di San Pietroburgo.

"Abbiamo deciso di ridescrivere Bissektipelta archibaldi, e siamo riusciti a chiarire il suo posto nell'albero filogenetico degli anchilosauri. Una ricostruzione 3-D dell'endocast della sua cavità cerebrale è stata effettuata mediante TC. È importante capire che il "calco" digitale della scatola cranica non è il cervello stesso. È necessario studiarlo attentamente per capire quanto fosse grande il cervello reale, dov'erano le sue parti, come erano alloggiati i vasi e i nervi."

Dopo un lavoro meticoloso durato tre anni, gli scienziati hanno determinato che una parte considerevole del cervello di Bissektipelta archibaldi era occupata da bulbi olfattivi, circa il 60% delle dimensioni degli emisferi cerebrali. Bissektipelta probabilmente aveva un senso dell'olfatto estremamente sviluppato, che probabilmente lo ha aiutato a cercare cibo, il sesso opposto, e sentire l'avvicinarsi dei predatori nel tempo. Era di vitale importanza conoscere in anticipo qualsiasi pericolo perché gli anchilosauri avevano un'armatura così pesante e una figura goffa. L'olfatto degli anchilosauri può anche essere paragonato all'olfatto del famoso predatore Tyrannosaurus rex. I suoi bulbi olfattivi erano ancora più grandi, poiché occupavano circa il 65-70% delle dimensioni dei grandi emisferi.

"Un'altra abilità interessante dell'anchilosauro che abbiamo appreso è la capacità di raffreddare il suo cervello in senso letterale, " ha detto Ivan Kuzmin. "La rete di vene e arterie nella sua scatola cranica si è rivelata molto complicata:non sono andate in un'unica direzione, ma costantemente comunicate tra loro, come un sistema di binari ferroviari. Il sangue avrebbe potuto scorrere in direzioni diverse ed essere ridistribuito, mantenendo la temperatura ottimale del cervello dell'animale. Per esempio, se la parte superiore della testa di un anchilosauro diventasse calda, i vasi deviavano rapidamente il sangue caldo e creavano un effetto schermante, come se un dinosauro indossasse un cappello per il sole. Inoltre, il sistema vascolare endocranico degli anchilosauri si è rivelato un po' più simile ai vasi delle lucertole odierne che a quello dei parenti più stretti dei dinosauri, coccodrilli o uccelli."

Un'altra importante conclusione riguarda l'audizione di Bissektipelta archibaldi. I paleontologi sono riusciti a esaminare l'orecchio interno dell'antico animale. La sua anatomia suggerisce la frequenza dei suoni che l'anchilosauro poteva sentire. L'intervallo è risultato essere compreso tra circa 300 e 3, 000 hertz:i coccodrilli odierni sentono nella stessa gamma. Si tratta di frequenze piuttosto basse che corrispondono alle dimensioni relativamente grandi degli anchilosauri. Più grandi sono gli animali odierni, più suoni a bassa frequenza producono e sentono. I paleontologi hanno suggerito che, durante l'evoluzione, anchilosauri aumentati di dimensioni, così in seguito forma suoni percepiti di frequenze ancora più basse.

"Le specie animali odierne sono caratterizzate da una certa relazione tra le dimensioni del cervello e del corpo, " ha spiegato Ivan Kuzmin. "Se guardi i dinosauri, poi gli anchilosauri ei loro parenti più stretti (stegosauri) erano quasi degli estranei. La massa del loro cervello si è rivelata almeno la metà inferiore a quella che ci aspetteremmo, sulla base di un confronto con gli animali attuali. Erano circa 26,5 grammi per un Bissektipelta di tre metri. Le sue dimensioni del cervello possono essere paragonate a due noci. Tuttavia, gli anchilosauri sono esistiti sul pianeta per 100 milioni di anni. Hanno avuto un discreto successo in termini di evoluzione. Però, a giudicare dalle dimensioni dei loro bulbi olfattivi, hanno annusato un po' più velocemente di quanto pensassero."

Nella fase successiva della loro ricerca, gli scienziati vorrebbero studiare le scatole craniche fossili di altre specie di anchilosauri per testare le ipotesi espresse nell'articolo. Inoltre, i paleontologi continuano a utilizzare la tomografia computerizzata e stanno attualmente lavorando con calchi endocranici digitali di adrosauri, dinosauri dal becco d'anatra i cui resti sono stati trovati nella stessa località in Uzbekistan.

La ricerca è pubblicata su Comunicazioni biologiche .