Gigantes estructuras óseas del cretáceo tardío en América del Sur: el Carnotaurus Sastrei.
PRELIMINARES
El esqueleto más completo de dinosaurio que se ha encontrado en América del Sur corresponde al CARNOTAURUS SASTREI también conocido como el <Toro Carnívoro> por su dieta. Hace parte de la familia Abelisauridae caracterizada por unas extremidades anteriores muy cortas (con cuatro garras en cada una) y una posición bípeda sobre las dos grandes patas traseras, a diferencia de los otros dinosaurios tenía un cráneo estrecho y recto con unas amplias aperturas pre y post orbitales y otras cavidades que según nuevas teorías podían servir como un termostato interno.
Este espécimen fue descubierto en la Patagonia Argentina en la provincia de Chubut en el año de 1984 por José Fernando Bonaparte. Consta de un esqueleto de huesos fósiles bien preservados y casi completo (faltando solo los huesos inferiores de las patas traseras y parte de la cola), así como los restos impresos de la piel del espécimen en forma de escamas, a los que Bonaparte llama el "toro carnívoro de la estancia pocho sastre". Gracias a la calidad de estos restos fósiles los paleontólogos pueden tener una idea muy aproximada sobre la apariencia que tenían en realidad.
El Carnotaurus Satrei vivió hace unos 70 millones de años en la época en que el planeta tenía el super continente del hemisferio sur conocido como Gondwana. Este dinosaurio se distinguía por dos pequeños cuernos ubicados encima de los ojos que más que una aplicación para embestir en batalla parece eran útiles para las épocas de apareamiento. En cuanto a sus dimensiones, se caracterizaba una altura aproximada de 3 metros y podía alcanzar a medir hasta 9 metros de largo, su peso podía estar entre los 1.400 y 2.100 kilogramos, era muy veloz con una gran potencia de zancada gracias a largos tendones hasta la cola que le permitían llegar hasta 50 km/h.
Figura 1: Representación estructura ósea y dimensiones del Carnotaurus Sastrei.
Por EDI. Nicolás Ramírez Vega
El cuerpo de este dinosaurio estaba conformado por una armadura ósea ligera que le permitía mejorar la relación estructura-peso que requiere un animal de tan grandes proporciones, pero su cráneo era más pequeño y compacto en relación con otros similares, con unos 60 cms de longitud el cual no era totalmente sólido y estaba constituido por diferentes huesos permitiendo un leve movimiento entre ellos, lo que se denomina “cráneo cinético”.
Este tipo de cráneo permitía tener una mandíbula con una mordida muy elástica, con dientes de 4 cms de largo, y con una fuerza de mordedura de 350 kilogramos, además según estudio de algunos paleontólogos, los cráneos de estos dinosaurios poseían un espacio aún más grande que su cavidad cerebral el cual iba desde su nariz hasta su garganta que estaba únicamente ocupado por aire que circulaba, lo cual habría servido de caja acústica para intensificar sus rugidos y habría estado compuesto de múltiples receptores olfativos.
Figura 2: Dos vistas con el diagrama cráneo del Carnotaurus Sastrei basado en Cerroni et al del 2020.
Por EDI. Victoria Álvarez Cadavid.
Según estudios realizados por Mauricio Cerroni especialista en habilsaurios y Ariana Paulina-Carabajal palien-neuróloga, el Carnotaurus se caracteriza:
“… por tener un cráneo más comprimido longitudinalmente que los otros, es anteroposteriormente largo y transversalmente estrecho, en comparación con otros abelisáuridos, Carnotaurus se distingue por tener los tractos olfatorios inclinados hacia abajo (una adaptación olfatoria), la región del cerebro anterior incluye los tractos y bulbos olfatorios, los hemisferios cerebrales, el nervio óptico, el tallo infundibular y el cuerpo pituitario (hipófisis). Los tractos olfatorios son alargados y curvados anteroventralmente, con un ancho de 21 m.m. Los bulbos olfatorios están bien desarrollados, ovalados y claramente separados medialmente el tabique medio del mesetmoides, ligeramente divergentes de la línea media. El mesencéfalo se caracteriza por la expansión dural baja (pico piramidal). Como en otros terópodos basales, los lóbulos ópticos no se observan en el endomolde; posiblemente se ubicaron cerca de la línea media …”
(Cerroni & Paula, 2019).
En cuanto a la cultura popular y retomando la investigación realizada por Warpath (2020), en los últimos años el Carnotaurus ha alcanzado gran popularidad desde que debutó en la película de Disney "Dinosaurio" del 2000, papel que quedo muy plasmado en los espectadores debido a sus rasgos muy bien hechos, algo exagerados y su aspecto muy aterrador. También salió en la película de "Jurassic World: Fallen Kingdom" y por otra parte aunque no hace aparición en Jurassic Park si se hizo mención. En cuanto a videojuegos se encuentra alusiones en "Jurassic World: The Game", "The Isle" y "Dino Rey". Ha salido en documentales como "PaleoMundo" y en "El mundo después de los dinosaurios". En la novela llamada el "Mundo Perdido" se le dan características no comprobadas como camuflaje. El Carnotaurus también ha sido retratado en múltiples líneas de figuras y juguetes, entre ellas las de Jurassic Park I y II con Kenner, en la línea de figuras de Papo y Rebor, y últimamente en la línea de figuras de Jurassic World de Mattel.
APROXIMACIÓN DESDE LA BIOMECÁNICA ANIMAL
La estructura trabecular ósea de los dinosaurios presentaba varios retos para la biomecánica animal, ciencia que también es conocida como ingeniería natural de las especies. El Carnotaurus era un dinosaurio bípedo de constitución ligera, pero de cuerpo robusto que compartía las características de un típico Abelisáurido. La piel estaba cubierta de placas óseas lo largo de su espalda desde la cabeza a la cola y al frente tenía 2 pequeños cuernos. Poseía gran rango de movimientos en las extremidades para responder con gran agilidad permitiendo buen equilibrio durante la marcha con velocidad, también ejercía palanca con la cola para defenderse y atacar. De lo anterior y como estudiantes de diseño nos ha interesado de manera singular es el tema de la relación peso-resistencia de los huesos de la zona del cráneo, pensando en las aplicaciones para nuevos productos.
EL CRÁNEO Y CUELLO
De acuerdo con el portal Prehistoria Fandom (2012) su principal arma era la boca, que contaba con una articulación especial que permitía abrirla bastante hasta poder tragarse presas más grandes que su cráneo, y estaba repleta de dientes afilados de 4 cm de longitud que tenían un borde aserrado y se curvaban hacia atrás. De acuerdo con la información científica publicada, su corto hocico, y los dos cuernos que se ubicaban sobre las órbitas oculares le daban un gran parecido con un toro. El Carnotaurus Sastrei debía poseer una visión parcialmente binocular, lo que le daba una ventaja a la hora de cazar.
Su cuello era corto pero bastante grueso (más en machos que en hembras) y por lo tanto una mordedura competente, también se cree que tuvo un excelente sentido del olfato, el cual ocupaba junto a su mordedura y fuertes patas para cazar presas mucho más grandes, aunque como mucha de la información emitida sobre especies extintas es complicado de comprobar.
LOS CUERNOS
La característica más llamativa de este dinosaurio son dos cuernos pequeños y planos sobre los ojos, de ahí su nombre <Toro Carnívoro>. A diferencia de los cuernos de los ceratopsios como Triceratops, los cuernos del Carnotaurus estaban muy poco desarrollados y apenas servían de defensa. Se cree que estos cuernos estaban recubiertos de varias capas córneas que aumentarían su tamaño. Se cree que ambos sexos tenían cuernos y que los de los machos eran mucho mayores, bien definidos y formados. Los científicos pensaron que utilizaba sus cuernos para golpear y matar a su víctima, que aunque los cuernos no eran muy grandes, definitivamente servían para ir en contra de presas grandes, sin embargo, sus cuernos eran frágiles, así que lo más probable es que utilizara sus cuernos para intimidar, como los casuarios y los cálaos, ya que el Carnotaurus estaba más relacionado con las aves que con los Mamíferos (Tomado de Prehistoria Fandom, 2012).
LOS BRAZOS Y PATAS
Por otra parte, es uno de los dinosaurios con brazos más cortos, inferiores incluso a los del Tyrannosaurus; sus manos tenían tres dedos pequeños y un cuarto dedo similar a un espolón donde estos no le servían de mucho ya que eran demasiado pequeños. Los brazos tenían un brazo corto y robusto que en la práctica formaría parte de la mano, ya que la articulación de la muñeca le impedía realizar grandes movimientos.
Las patas traseras, en cambio, eran muy largas y fuertes, lo que sugiere que era un animal rápido. De lo que los científicos están más seguros, por el tipo de patas que tenía, es que el Carnotaurus corría muy bien y se cree que fue uno de los terópodos más rápidos que como dato interesante podía alcanzar velocidades de hasta 50 kilómetros por hora, esto es también gracias a su cuerpo ágil, y ligero pero fuerte (Tomado de Prehistoria Fandom, 2012).
LA PIEL
El Carnotaurus es uno de los pocos dinosaurios carnívoros de los que se tiene constancia de como era su piel, gracias a que esta quedó impresa en los sedimentos que rodeaban al ejemplar fósil hallado. Esta piel estaba reforzada con numerosas placas óseas, algunas de ellas bastante grandes (de más de 5 cm) que le daban protección ante los ataques de otros dinosaurios. En el cráneo, las escamas y las placas óseas formaban una especie de dibujo que rodeaba los ojos y llegaba hasta el hocico, y quizás sirviera como arma para intimidar a otros machos o para atraer pareja o intimidar predadores más grandes (Tomado de Prehistoria Fandom, 2012).
UNA APROXIMACIÓN VOLUMÉTRICA AL CRÁNEO
Uno de los principales intereses desde nuestro Semillero Bocetario, es comprender mejor la relación biomecánica que existía entre un diseño de huesos con densidad esponjosa denominados trabeculares (Tony Fiorillo, paleontólogo de la SMU) y una geometría estructural caracterizada por grandes cavidades, que los paleontólogos modernos relacionan con un tema de regulación de temperatura. Esto con la intención de buscar desde el diseño contemporáneo el desarrollo de estructuras ligeras y densas. Para esto, primero se generaron planos bidimensionales del cráneo, buscando recrear una estructura tridimensional del cráneo utilizando material reciclado, basado en los desarrollos y técnicas presentadas en videos youtube de Reuil (2020) conocido como Paleocartón [https://youtu.be/PWSt2XeysN4].
Figura 3: Ejercicio de aproximación volumétrica del cráneo del Carnotaurus Sastrei basado en Paleocartón (2020).
Por EDI. Diego Marín García.
APLICACIÓN DE CONCEPTOS BIOINSPIRADOS
Luego de conseguir esa aproximación volumétrica, se realizó un ejercicio que integra herramientas de dibujo y la bio-inspiración donde se abstrae información biológica tanto estructural como formal, para identificar conexiones y principios inspiradores (Nagel et al. 2018; Santulli & Langella, 2011), que luego finalmente hemos transferido a dos propuestas Tauruss con diferente nivel de inspiración.
Tenemos inicialmente el desarrollo del diseño un todoterreno eléctrico (e-Tauruss) en un primer nivel de <inspiración visual>, que busca imitar la forma y contornos de manera directa bajo el uso de imágenes de referencia (Fig.4). Y luego el desarrollo de casco para ciclista (Tauruss) en un segundo nivel de <inspiración conceptual>, que trasciende esa aproximación formal y busca entender principios de resistencia y funciones del referente natural proporcionando nuevo conocimiento en términos de conceptos de diseño (Fig.5) (Arciszewski & Cornell 2006; Benyus 1997). A continuación, se presentan las dos representaciones tanto visual como conceptual.
Figura 4: Desarrollo un todoterreno eléctrico (e-Tauruss) desde un primer nivel inspiración visual de las formas y contornos del cráneo del Carnotaurus Sastrei.
Por Prof. Camilo Angulo.
Figura 5: Desarrollo de casco para ciclista (Tauruss) desde un segundo nivel inspiración conceptual aplicando funciones de protección, resistencia y ligereza del cráneo del Carnotaurus Sastrei.
Por Prof. Camilo Angulo.
A manera de conclusión, podemos afirmar que esta experiencia del Semillero donde interconectamos el proyecto de diseño industrial con metodologías de la Biología, nos ha permitido implementar procesos de pensamiento en cuanto a imitación, adaptación y transferencia de información extraída a especímenes de la naturaleza ya extintos, permitiéndonos plantear una reflexión sobre otras metodologías creativas mixtas para fortalecer nuestro quehacer como diseñadores.
AUTORES:
EDI. Victoria Álvarez Cadavid
EDI. Diego Marín García
EDI. Nicolás Ramírez Vega
Prof. Camilo Angulo Valenzuela
SEMILLERO BOCETARIO
Universidad Jorge Tadeo Lozano
BIBLIOGRAFÍA
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Benyus, Janin. (1997). Biomimicry: Innovation Inspired by Nature: William Morrow Paperbacks, New York, NY, USA
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Cerroni, M., Canale, J., & Novas, F. (2021). The skull of Carnotaurus sastrei Bonaparte 1985 revisited: insights from craniofacial bones, palate and lower jaw. Historical Biology, 33(10), 2444-2485.
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