La investigación, publicada en la revista Science Advances, se llevó a cabo mediante modelización y simulación computacional de los movimientos de las extremidades posteriores, el uso muscular y las tensiones del fémur en distintas posturas y tamaños corporales de aligátores americanos, desde juveniles hasta adultos. Este linaje de reptiles se remonta al Triásico temprano, hace unos 250 millones de años.

A partir del análisis de las simulaciones, el equipo -que incluye al profesor John Hutchinson, experto en biomecánica evolutiva del RVC y miembro de la Royal Society- exploró cómo los cambios en la postura de las extremidades posteriores afectan a las fuerzas musculares y al estrés óseo, y cómo los aligátores de diferentes tamaños generan la fuerza y resistencia necesarias para soportar su propio peso.

Los resultados muestran que, a medida que los aligátores crecen, sus músculos y huesos soportan tensiones mecánicas cada vez mayores. Sin embargo, cuando adoptan una postura más erguida y vertical, con las patas situadas más cerca del cuerpo, esas tensiones se reducen significativamente. Esta ventaja biomecánica habría permitido que algunos reptiles primitivos evolucionaran hacia tamaños corporales mayores sin sobrecargar sus extremidades.

Para comprobar estas conclusiones, los investigadores utilizaron un modelo a escala del extinto Deinosuchus riograndensis, un gigantesco aligatoroideo que vivió junto a los dinosaurios en el Cretácico tardío de Texas. Este modelo permitió comprender cómo se movía en tierra firme un animal de más de tres toneladas de peso, considerado uno de los cocodrilianos más grandes que han existido, aproximadamente tres veces más pesado que el mayor cocodrilo marino actual.

Las simulaciones de la biomecánica de las extremidades en aligátores modernos y en Deinosuchus revelaron que los cocodrilianos de tamaño extremo pudieron haber perdido la capacidad de levantarse completamente del suelo, desplazándose en tierra mediante un movimiento de arrastre abdominal. Según el estudio, cuando un animal con morfología similar a la de un cocodriliano supera el tamaño de un aligátor adulto (varios cientos de kilos) y se aproxima a las dimensiones del Deinosuchus (más de tres toneladas), las limitaciones mecánicas de la fuerza muscular y la resistencia ósea hacen que caminar erguido resulte inviable.

El profesor John Hutchinson explicó:

"Los animales extintos solían presentar formas y tamaños distintos a los de las especies actuales. La ciencia puede poner a prueba, de manera indirecta, cómo esas morfologías influían en la locomoción y compararlas con las de sus parientes vivos. De este modo, podemos comprender mejor los principios fundamentales del movimiento más allá de lo que permite el estudio exclusivo de animales actuales."

Por su parte, el doctor Masaya Iijima, investigador asociado del Instituto de Paleontología y Paleoantropología de Vertebrados de Pekín y autor principal del estudio, señaló:

"Llevamos años estudiando a los aligátores modernos mediante experimentos y simulaciones para investigar la evolución de la postura de las extremidades y sus implicaciones funcionales. Nuestro siguiente paso es analizar evidencias fósiles -esqueletos y huellas- para comprender los patrones evolutivos de esta relación entre postura y tamaño corporal en los vertebrados de cuatro extremidades."

El profesor Richard Blob, de la Universidad de Clemson, añadió:

"El tamaño corporal gigante impone exigencias extremas a los organismos, pero ha surgido repetidamente a lo largo de la historia de la Tierra. Comprender cómo los seres vivos logran sobrevivir a esos extremos es clave para entender qué factores limitan la biodiversidad. Los análisis biomecánicos como el nuestro ofrecen información sobre cómo los organismos superan esas barreras y ayudan a explicar por qué existen hoy los distintos diseños corporales que observamos."