Se você olhar para fósseis de dinossauros suficientes, verá que seus crânios ostentam uma incrível variedade de ornamentos ósseos, que vão desde os chifres do Triceratops e as cristas semelhantes a moicanos dos hadrossauros até as protuberâncias e protuberâncias que cobrem a cabeça do Tyrannosaurus rex.

Mas os paleontólogos estão encontrando cada vez mais evidências de que os dinossauros tinham ornamentos de cabeça ainda mais elaborados, não preservados com os crânios fósseis – estruturas feitas de queratina, o material das unhas, que provavelmente foram usadas como sinais visuais ou semáforos para outros de sua espécie.

Uma espécie recém-descrita de dinossauro com cabeça de cúpula – um paquicefalossauro que data de cerca de 68 milhões de anos atrás – é o exemplo mais recente. Os paquicefalossauros viveram durante o período Cretáceo, entre cerca de 130 e 66 milhões de anos atrás, e tendiam a comer plantas de pequeno a médio porte. Variando de 3 a 15 pés de comprimento, eles andavam sobre duas pernas e tinham uma cauda longa e rígida para se equilibrar.

A nova espécie é baseada em um crânio parcial de paquicefalossauro, incluindo sua cúpula em forma de bola de boliche, que foi desenterrado em 2011 na Formação Hell Creek em Montana, que são camadas de rocha do Cretáceo Superior das quais os paleontólogos coletaram fósseis de dinossauros por décadas .

Com base em tomografias computadorizadas e análises microscópicas de fatias da cúpula fossilizada, os paleontólogos Mark Goodwin, da Universidade da Califórnia, em Berkeley, e John "Jack" Horner, da Chapman University, em Orange, Califórnia, concluíram que o crânio provavelmente apresentava cerdas de queratina, reminiscente de um corte de escova.

"Não sabemos a forma exata do que estava cobrindo a cúpula, mas tinha esse componente vertical que interpretamos como coberto com queratina", disse Goodwin, observando que uma cobertura eriçada e achatada "biologicamente faz sentido. Os animais mudam ou usar certos recursos, particularmente no crânio, para múltiplas funções - pode ser para exibição ou para interações sociais e biológicas envolvendo comunicação visual."

"Acho que havia algo bastante elaborado lá em cima", disse Horner, palestrante e membro presidencial da Chapman, professor emérito da Montana State University em Bozeman e curador emérito do Museu das Montanhas Rochosas.

Curiosamente, o crânio tinha um sulco desagradável no ápice que havia cicatrizado, indicando que um acidente grave se abateu sobre a criatura, mas que ela sobreviveu o tempo suficiente para que um novo tecido ósseo crescesse no corte.

“Provavelmente vemos a primeira evidência inequívoca de trauma na cabeça de qualquer paquicefalossauro, onde o osso foi realmente ejetado da cúpula de alguma forma e curado parcialmente em vida”, disse Goodwin, diretor assistente emérito e paleontólogo do Museu de Paleontologia da UC. "Não sabemos como isso foi causado. Pode ser uma cabeçada - não contestamos isso."

Goodwin e Horner advertem que esta lesão na cabeça, com cerca de meia polegada de profundidade, não é uma arma fumegante para a hipótese histórica de que esses dinossauros batiam cabeças como parte de suas interações sociais – o equivalente cretáceo da maneira como os carneiros selvagens se chocam hoje. Em vez disso, a lesão pode ter sido causada por qualquer coisa, desde uma queda de pedra até um encontro casual com uma árvore ou outro dinossauro.

"Esse é o primeiro lugar que todo mundo quer ir - vamos combiná-los. E, você sabe, simplesmente não vemos nenhuma evidência disso, histologicamente", disse Horner, referindo-se a estudos detalhados dos tecidos subjacentes à cúpula, tanto em neste espécime e em outros crânios de paquicefalossauros. "Alguma coisa atingiu o topo da cabeça desse cara e a danificou, e foi algo grave. Mas ter um mecanismo de defesa na cabeça não é uma boa ideia, não para ninguém. Quaisquer recursos, quaisquer acessórios que encontrarmos nas cabeças dos dinossauros, eu acho, são todos exibidos - é tudo uma questão de exibição."

Tal ornamentação é comum nos répteis ancestrais dos dinossauros e seus descendentes de pássaros; eles são usados ??tanto para atrair companheiros quanto para intimidar rivais. Mas Horner e Goodwin há muito argumentam que a estrutura interna dos crânios dos paquicefalossauros não é suficientemente almofadada para permitir cabeçadas sem graves danos cerebrais, e que cabeçadas é uma coisa de mamífero que raramente é vista em répteis ou pássaros. Especificamente, os crânios dos paquicefalossauros carecem de especializações, como uma câmara pneumática acima da caixa craniana, como encontrada em carneiros selvagens, ou outras características presentes em mamíferos que se envolvem em comportamento violento de cabeçadas.

“Não vejo nenhuma razão para transformar dinossauros em mamíferos, em vez de apenas tentar descobrir o que eles podem estar fazendo como répteis parecidos com pássaros”, disse Horner.

Horner, Goodwin e David Evans, da Universidade de Toronto e do Royal Ontario Museum, no Canadá, publicaram sua descrição do novo paquicefalossauro no mês passado no Journal of Vertebrate Paleontology . A equipe nomeou a nova espécie Platytholus clemensi, em homenagem ao falecido paleontólogo da UC Berkeley, William Clemens, que coletou muitos fósseis – em particular fósseis de mamíferos – na mesma Formação Hell Creek onde a nova espécie foi encontrada.

De acordo com Horner e Goodwin, os crânios de paquicefalossauros são bastante comuns em muitos leitos de dinossauros, embora um pouco menos na Formação Hell Creek, que data do final do período Cretáceo, alguns milhões de anos antes do impacto de um asteróide ou cometa que baixou a cortina sobre os dinossauros. e mudou a trajetória da vida na Terra. Uma das principais razões para a onipresença dos crânios é a grande cúpula óssea.

“Com os paquicefalossauros, pense em uma bola de boliche no registro fóssil”, disse Goodwin. "Seus crânios rolam, ficam enterrados e, quando expostos na superfície, são muito robustos, então podem suportar muito tempo e erosão sentados lá fora. Mais de uma vez, as pessoas caminharam sobre uma área durante todo o verão e descobriram que o que eles pensavam ser apenas uma rocha, porque parecia um paralelepípedo glacial, acabou sendo uma bela cúpula."

Embora Goodwin e Horner tenham desenterrado muitos outros fósseis da Formação Hell Creek nos últimos 45 a 50 anos, incluindo ossos de Triceratops, T. rex e hadrossauros com bico de pato, eles têm um interesse particular em paquicefalossauros - tanto sua evolução quanto seu desenvolvimento desde a fase juvenil para adulto. Eles cortaram muitos crânios para estudar como eles mudam com o tempo e para testar a teoria de que as criaturas bateram de frente umas com as outras, ou pelo menos, que os machos o fizeram.

A conclusão deles: não há evidências, com base na estrutura óssea, de que o crânio ou o pescoço possam resistir a uma colisão frontal. O recém-descrito crânio parcial, que não foi encontrado com outras partes do esqueleto, também tem uma estrutura óssea inconsistente com cabeçadas.

Como os ossos do crânio não se pareciam com espécimes de nenhum dos outros dois tipos de paquicefalossauros jovens, subadultos ou adultos que viveram na área na mesma época - o próprio Paquicefalossauro, que dá nome a esses dinossauros, e o Sphaerotholus - o os paleontólogos classificaram o animal como um novo gênero e espécie, Platytholus clemensi.

O crânio tinha características que os paleontólogos haviam visto em outros paquicefalossauros, incluindo Sphaerotholus: vasos sanguíneos no crânio que terminavam abruptamente na superfície da cúpula, indicando que o sangue originalmente alimentava algum tecido que estava no topo da cúpula. Se essa cobertura fosse uma bainha de queratina, os vasos sanguíneos teriam se espalhado e deixado reentrâncias ou sulcos ao longo da superfície abobadada, como visto, por exemplo, sob os bicos de pássaros ou nos crânios de Triceratops e outros ceratopsianos ou dinossauros com chifres. Mas os vasos eram perpendiculares à superfície, como se alimentassem uma estrutura vertical.

“O que vemos são esses canais verticais vindo à superfície, o que sugere que pode haver queratina no topo, mas é orientado verticalmente”, disse Horner. "Acho que esses paquicefalossauros tinham algo no topo da cabeça que não sabemos. Não acho que fossem apenas cúpulas. Acho que havia alguma exibição elaborada no topo da cabeça."

Goodwin observou que a forma das cabeças abobadadas dos paquicefalossauros mudava à medida que os animais amadureciam, tornando-se mais proeminentes e elaboradas à medida que se aproximavam da idade adulta. Isso também sugere que eles eram usados ??para exibição sexual e cortejo, embora possam ter sido usados ??para dar cabeçadas nos flancos, em oposição às cabeças, de rivais do sexo masculino. Ele suspeita que os dinossauros provavelmente distinguem o gênero pela cor, assim como a maioria dos pássaros modernos, como casuares, pavões e tucanos, que têm cores tegumentares brilhantes ao redor do rosto e da cabeça para comunicação visual.

“É razoável sugerir que a cobertura sobre a cúpula também pode ter sido colorida ou sujeita a mudanças de cor sazonalmente”, disse ele.

Os paleontólogos estão obtendo tomografias computadorizadas e fazendo histologia de seção fina de outras cúpulas de paquicefalossauros para determinar se outros dinossauros com cabeça de cúpula podem ter exibido um capacete vertical elaborado, além da conhecida variedade de protuberâncias, nós e chifres.

"A combinação da histologia craniana após o corte fino do crânio e a tomografia computadorizada nos deu um corpo de dados muito mais rico e constitui uma base para nossa hipótese de que havia uma cobertura queratinosa sobre a cúpula", disse Goodwin. “Sabemos que a cúpula estava coberta por alguma coisa e levantamos a hipótese, pelo menos neste táxon, de que ela tinha um componente estrutural vertical, ao contrário do Triceratops, T. rex e outros dinossauros, que tinham pele dura ou queratina cobrindo o osso. ."

Goodwin e Horner nomearam a nova espécie em homenagem a Clemens porque ambos desenvolveram laços estreitos com ele durante os muitos verões que os três exploraram Montana em busca de fósseis do Cretáceo, às vezes trabalhando lado a lado no campo.

"Bill Clemens foi uma pessoa muito importante na vida de Mark, mas pode ter sido mais importante na minha porque foi ele quem, em 1978, disse: 'Sabe, Jack, tem uma mulher em Bynum, Montana, que encontrou um grande dinossauro e precisa identificá-lo'", disse Horner. Quando ele e seu colega Bob Makela verificaram a loja de pedras da mulher, disse Horner, ela também perguntou sobre alguns fósseis menores em sua loja, que acabaram sendo "os primeiros ossos de dinossauros bebês encontrados no mundo".

Essa descoberta forneceu a primeira evidência clara de que alguns dinossauros cuidavam de seus filhotes e levou Horner a escrever vários livros sobre a estrutura familiar entre dinossauros de bico de pato, incluindo "Digging Dinosaurs" em 1988 e uma sequência, "Dinosaur Lives: Unearthing an Evolutionary Saga", em 1997. Ele também escreveu vários livros infantis, incluindo "Maia: A Dinosaur Grows Up", em 1995, sobre um bebê bico de pato da espécie Horner chamado Maiasaura, e a sequência de 2023, "Lily and Maia .... a Dinosaur Adventure. "

"Devo muita gratidão a Bill Clemens por me enviar naquela pequena viagem", disse Horner.