Plateosaurus from the late Triassic of Central Europe is one of the best known dinosaurs. Despite the large number of finds, including complete and articulated skeletons, its posture and locomotion capabilities are still being debated. While recent assessments of the range of motion of the forelimb indicate that Plateosaurus was incapable of manus pronation, and thus an obligate biped, practically all other possible alternatives have been suggested in the literature. Here, I present evidence, derived from a detailed mounting of a 3D digital skeleton and a computer aided engineering assessment of a digital 3D model of the living animal, that Plateosaurus was indeed an obligate biped. The position of the center of mass is assessed in several variations of the basic model to account for differing interpretations of soft tissue amounts. All models allow a stable bipedal pose with a subhorizontal back that is consistent with the requirements of slow and rapid locomotion. Quadrupedal models, in contrast, suffer from locomotion restrictions due to highly uneven limb lengths and a limited motion range in the forelimb, and result in a smaller feeding envelope.

Resumen en Español

EL PLATEOSAURUS DIGITAL I: MASA CORPORAL, DISTRIBUCIÓN DE MASAS Y POSTURA EVALUADAS MEDIANTE EL USO DE CAD Y CAE SOBRE UN ESQUELETO COMPLETO MONTADO DIGITALMENTE

Heinrich Mallison

Plateosaurus, del Triásico superior de Europa central, es uno de los dinosaurios mejor conocidos. A pesar del gran número de restos hallados, incluyendo esqueletos completos y articulados, su postura y sus capacidades de locomoción son todavía objeto de debate. Aunque estimaciones recientes de la movilidad de  las extremidades anteriores indican la incapacidad para la pronación de la mano en Plateosaurus y, por tanto, un bipedismo  obligatorio, prácticamente todas las otras alternativas posibles han sido también sugeridas en la bibliografía. En este trabajo se presentan pruebas, obtenidas a partir del montaje en detalle de un esqueleto digital en 3D y de la evaluación mediante ingeniería asistida por computador (CAE) de un modelo digital en 3D de un animal vivo, de que Plateosaurus era, en efecto, un bípedo obligato. Se evalúa la posición del centro de masas en diversas variantes del modelo básico para tener en cuenta  diferentes estimaciones de la cantidad de tejido blando. Todos los modelos admiten una postura bípeda estable, con un dorso subhorizontal, acorde a los requerimientos tanto de una locomoción lenta como de una rápida. Los modelos cuadrúpedos,  por el contrario, adolecen de restricciones en la locomoción debidas a la fuerte desigualdad entre la longitud de las extremidades anteriores y posteriores  y a la limitada amplitud de movimiento de las extremidades anteriores, y presentan una capacidad de acceso al alimento más reducida.

PALABRAS CLAVE: Plateosaurus, locomoción, esqueleto virtual

Traducción: Miguel Company

Résumé en Français

Plateosaurus numérique I: poids du corps, répartition du poids et postures évaluées utilisant la CAO et l’IAO sur un squelette complet monté numérique.

Heinrich Mallison

Le Plateosaurus du Crétacé supérieur d’Europe Centrale est l’un des dinosaures les mieux connus. Malgré de nombreuses découvertes, incluant des squelettes complets en articulation, sa posture et ses capacités locomotrices sont toujours débattues. Alors que les récentes estimations de l’amplitude de mouvement de ses membres antérieurs indiquent que  Plateosaurus était incapable d’un mouvement de pronation des mains, et donc forcement bipède, presque toutes les autres possibilités alternatives ont été proposées dans la littérature. Ici, je présente des preuves, sur la base d’un squelette monté numérique 3D et d’une ingénierie assistée par ordinateur du modèle 3D de l’animal vivant, montrant que Plateosaurus était effectivement forcement bipède. Le centre de gravite du modèle de base est assigné a différentes positions de façon a prendre en compte les différentes interprétations concernant la quantité de tissues mous. Tous les modèles permettent une posture bipède stable avec un dos sub-horizontal qui est en accord avec les contraintes des deux modes de locomotions lent et rapide. Les models quadrupèdes, à l’inverse, sont gênés par des restrictions dues à la longueur fortement inégale des membres et à l’amplitude de mouvement limitée des membres antérieurs, et résulte par amplitude d’accès à la nourriture plus réduite.

Mots clés : Plateosaurus, locomotion, squelette virtuel

Translator: Olivier Maridet

Deutsche Zusammenfassung

Plateosaurus aus der späten Trias Mitteleuropas ist einer der am besten bekannten Dinosaurier. Trotz der Vielzahl der Funde auch von vollständigen und artikulierten Skeletten warden seine Haltung und Fortbewegung immer noch kontrovers diskutiert. Während neue Untersuchungen der Beweglichkeit des Vorderbeins zeigen, dass eine Pronation der Hand nicht möglich war, und Plateosaurus somit obligat biped, wurden zuvor praktisch alle denkbaren Alternativen in der Literatur vorgeschlagen. Hier lege ich auf der Basis einer digitalen 3D Skelettmontage und von Computer Aided Engineering eines Lebendmodells Beweise dafür vor, dass Plateosaurus tatsächlich obligat biped war. Die Lage des Schwerpunkts wurde für verschiedene Versionen des zugrundeliegenden Modells ermittelt, um unterschiedliche Rekonstruktionen der Weichgewebe in Betracht zu ziehen. Alle Modelle können eine stabile bipede Haltung mit ungefähr waagerechtem Rückgrat einnehmen, die sowohl langsame als auch schnelle Fortbewegung erlaubt. Bei quadrupede Modelle hingegen wird die Fortbewegung eingeschränkt durch die hochgradig verschiedenen Beinlängen und die eingeschränkte Beweglichkeit des Vorderbeins. Außerdem ist die mögliche Freßhöhe geringer.

Translator: Author

Translator: Ashraf M.T. Elewa

Polski Abstrakt

CYFROWY PLATEOSAURUS I: MASA CIAŁA, ROZŁOŻENIE MASY I POSTAWA CIAŁA OCENIONE PRZY POMOCY OPROGRAMOWANIA CAD I CAE NA PODSTAWIE CYFROWO ZMONTOWANEGO KOMPLETNEGO SZKIELETU

Heinrich Mallison

Plateosaurus z późnego triasu Europy Środkowej jest jednym z najlepiej poznanych dinozaurów. Pomimo dużej liczby okazów, w tym kompletnych i artykułowanych szkieletów, postawa ciała i lokomocja tego dinozaura nadal są dyskutowane. Pomimo ostatnich szacunków dotyczących zakresu ruchu kończyny przedniej stwierdzających iż Plateosaurus był niezdolny do nawracania dłoni i tym samym musiał być obligatoryjnie dwunożny, praktycznie wszystkie inne możliwe rozwiązania były sugerowane w literaturze. W artykule tym przedstawiam dowody, oparte na szczegółowo zmontowanym modelu 3D szkieletu i opracowywanych komputerowo szacunkach inżynieryjnych modelu 3D żywego zwierzęcia, iż Plateosaurus był istotnie obligatoryjnie dwunożny. Umiejscowienie środka ciężkości zostało oszacowane w kilku wersjach podstawowego modelu celem przyjrzenia się różnym interpretacjom dotyczącym ilości tkanek miękkich. Wszystkie modele dopuszczają stabilną pozycję dwunożną z mniej więcej horyzontalnie ułożonym grzbietem, co jest zgodne z wymogami dla wolnego i szybkiego poruszania się. Natomiast modele czworonożne były ograniczone pod względem poruszania się przez duże różnice długości kończyn i ograniczony zakres ruchów kończyny przedniej, co skutkowało mniejszym zakresem żerowania.

Słowa kluczowe: Plateosaurus, lokomocja, szkielet wirtualny

Translators: Dawid Mazurek and Robert Bronowicz

Riassunto in Italiano

IL PLATEOSAURUS DIGITALE I: MASSA CORPOREA, DISTRIBUZIONE DELLA MASSA E POSTURA INFERITE MEDIANTE CAD E CAE SU UNO SCHELETRO COMPLETO MONTATO DIGITALMENTE

Heinrich Mallison

Plateosaurus (Triassico superiore dell’Europa centrale) è uno dei dinosauri meglio conosciuti. Tuttavia, malgrado i numerosi ritrovamenti, che includono anche scheletri completi e articolati, postura e locomozione di questo taxon sono ancora oggetto di discussione. Se da un lato recenti studi sugli arti anteriori indicano che Plateosaurus era incapace di pronazione, e quindi era un bipede obbligato, dall’altro tutte le possibili alternative sono state ipotizzate in letteratura.

In questo lavoro, basandomi su una dettagliata ricostruzione digitale 3D dello scheletro e su un modello tridimensionale digitale ricostruito mediante programmi CAE, si evidenzia che Plateosaurus doveva essere un bipede obbligato. La posizione del centro di massa è stimata in diverse posizioni del modello base al fine di tener conto delle diverse interpretazioni della quantità di tessuto molle.

Tutti i modelli permettono una postura bipede stabile con la schiena suborizzontale. Ciò è in linea con le esigenze sia di una locomozione lenta che veloce. Al contrario, i modelli che prendono in considerazione una postura quadrupede subiscono restrizioni locomotorie dovute alla forte disomogeneità nella lunghezza degli arti e alla gamma di movimenti limitata degli arti anteriori, con il risultato di una minore possibilità di approvvigionamento di cibo.

PAROLE CHIAVE: Plateosaurus, locomozione, scheletro virtuale

Translator: Chiara Angelone