Biomeccanica della coda di Miragaia longicollum (Dinosauria, Stegosauria)

The study of the biomechanics of extinct animals is a topic that has always concerned palaeontology. With the advent of more sophisticated techniques and tools, the science of biomechanics has evolved significantly in recent years, successfully simulating the motions of particular ancient animal features, like the tails of Tyreophora. Based on physical traits like their tails, which serve as strong defence structures, they are classified as Stegosauria and Ankylosauria. Studies conducted in the past, some supported by physical evidence, have demonstrated that Stegosaurus stenops used its caudal spines as a defensive measure against possible predators like Allosaurus fragilis (Carpenter et al., 2001; Mallison, 2011). This study created a 3D model of the tail of the Portuguese stegosaurus Miragaia longicollum using the MBDA (Multi-Body Dynamics Analysis) software to most accurately recreate its motions and allow comparison with other stegosaurus species like S. stenops and Kentrosaurus aethiopicus. The sigmoid-shaped M. longicollum caudal spines' capacity to bear the bending and compressive stresses that may arise from a collision has also been examined and compared to the elliptical-shaped ones of S. stenops. The model's simulations revealed that M. longicollum's tail was capable of reaching high speeds (up to 26 m/s), creating impacts (2742.82 N), and considerable pressures (97.96 MPa), equivalent to those of other Tyreophora species (Carpenter et al., 2001; Arbour 2005; Mallison 2011). These impacts are certainly capable of inflicting serious damage on any predators. Although more fragile than those of S. stenops, the caudal spines of M. longicollum outperformed the pressures produced during the impacts over most of their length. This demonstrates that M. longicollum might employ the tail as a defensive weapon and most likely assume an intimidating demeanour to prevent any physical confrontations that would compromise the integrity of the caudal spines.

Lo studio della biomeccanica di animali estinti è un argomento che da sempre ha interessato la paleontologia. Negli ultimi anni, grazie anche all’introduzione di metodi e tecnologie più avanzate, lo studio della biomeccanica ha compiuto grandi passi avanti, riuscendo a simulare i movimenti compiuti da strutture specifiche di animali estinti, come per esempio le code dei Thyreophora. Questi si dividono in Stegosauria e Ankylosauria, sulla base di alcune caratteristiche anatomiche, tra cui le loro code che rappresentano formidabili strumenti difensivi. Studi passati, alcuni supportati anche da prove fisiche, hanno confermato che Stegosaurus stenops, usava le spine caudali come arma contro potenziali minacce, quali predatori come Allosaurus fragilis (Carpenter et al., 2001; Mallison, 2011). Utilizzando software di MBDA (Multi-Body Dinamics Analysis) questo lavoro ha costruito un modello 3D della coda dello stegosauro portoghese Miragaia longicollum, così da poterne riprodurre i movimenti nel modo più realistico, permettendo il paragone con quelli di stegosauri come S. stenops e Kentrosaurus aethiopicus. Sono state anche analizzate le capacità nel sopportare le pressioni a piegamento e compressione che potrebbero risultare durante uno scontro delle spine caudali di M. longicollum, le quali presentano una forma sigmoide, comparandole con quelle a forma ellittica di S. stenops. Le simulazioni condotte con il modello creato hanno dimostrato che la coda di M. longicollum era capace di raggiungere elevate velocità (fino a 26 m/s), sviluppando impatti (2742.82 N) e pressioni notevoli (97.96 MPa), paragonabili a quelle di altri membri di Tyreophora (Carpenter et al., 2001; Arbour 2005; Mallison 2011). Questi impatti sono sicuramente capaci di infliggere seri danni ad eventuali predatori. Ciò nonostante, le spine caudali di M. longicollum si sono dimostrate più fragili rispetto a quelle di S. stenops, pur ottenendo risultati superiori alle forze ottenute durante gli scontri per gran parte della loro lunghezza. Questo dimostra che M. longicollum aveva la facoltà di utilizzare la coda come arma di difesa, pur probabilmente adottando un comportamento intimidatorio, evitando eventuali scontri fisici che avrebbero potuto pregiudicare l’integrità delle spine.