Dimetrodon is een geslacht van uitgestorven synapsiden. Dimetrodon behoorde tot de familie Sphenacodontidae.
Alle soorten waren carnivore landbewoners die leefden in het Vroeg-Perm (290 tot 270 miljoen jaar geleden). Fossielen zijn bekend uit de Verenigde Staten, Canada en Duitsland.The Paleobiology Database Door klimaatverandering veranderde de leefomgeving van Dimetrodon dusdanig dat het geslacht uitstierf.
Er zijn verschillende Dimetrodon beschreven, die een vergelijkbare lichaamsbouw hebben. Dimetrodon werd ongeveer twee tot drie meter lang en had een gedrongen, hagedisachtig lichaam met kleine poten. Een karakteristiek kenmerk van Dimetrodon was het grote, opstaande rugzeil, dat bestond uit huid en versterkt was met lange, ribachtige uitsteeksels van de wervelkolom. De wetenschappelijke naam Dimetrodon slaat op de tanden van de dieren en is Grieks voor twee (di) maten tanden (metrodon).
Uiterlijke kenmerken + Afmetingen van Dimetrodon- soortenDe geïllustreerde encyclopedie van dinosauriërs en prehistorische dieren. D Palmer & B Cox. Second Edition; Könemann, 2000; p. 187.Vertebrate Palaeontology. MJ Benton. Third Edition; Blackwell Publishing, 2005; p. 124-5.Complete Guide to Prehistoric Life. T Haines & P Chambers. First Edition; BBC Books, 2005; pp. 40-1. Soort Geschat gewicht (kg) Geschatte lengte (cm) Lengte langste spina (cm) Lengte schedel (cm) Geschat zeiloppervlak (m²) D. teutonis 14-24 90-170 24.5 - - D. natalis 28 170 - - - D. occidentalis 41 - 36.0 - - D. milleri 47 (♀), 70 (♂) 174 39.0 - 0.18 D. boonerorum 63 218 - - - D. limbatus 97 (♀), 130-145 (♂) 250-300 67.5 - 0.65 D. loomisi 97 - 67.8 - - D. gigashomogenes 166 328 92.0 - - D. grandis 250 320 119.0 42 1.14 D. angelensis 300 400-460 - 58 -
Dimetrodon was een van de grootste landdieren van zijn tijd. De verschillende soorten varieerden in lengte van 90 tot 400 centimeter en in gewicht van 14 tot 300 kilogram.
Schedel thumb|Schedel van Dimetrodon Een ander kenmerk zijn de twee typen tanden, zware hoektanden en grote scheurtanden, die Dimetrodon zijn naam gaven. Dimetrodon was een van de eerste dieren met een gedifferentieerd gebit en de tanden waren geschikt om dieren mee te doden en vervolgens in stukken te scheuren. Bij latere soorten ontwikkelden zich ziphodonte tanden. Deze zijdelings afgeplatte, scherpe tanden met gezaagde randen kwamen ook bij verschillende latere carnivore reptielen voor, maar Dimetrodon was de eerste tetrapode met dergelijke tanden. Ziphodonte tanden zorgden voor een efficiëntere beet en stelde Dimetrodon in staat prooien te eten die groter waren dan het dier zelf.Hidden dental diversity in the oldest terrestrial apex predator Dimetrodon. KS Brink & RR Reisz. Nature Communications (2013). left|thumb|De schedel en onderkaak in zijaanzicht Dimetrodon heeft een grote schedel met een lange hoge snuit, een kleine hooggelegen oogkas en hoge slaapvensters, hét kenmerk van de synapside schedel. De kaakspieren van Dimetrodon maakten kauwen mogelijk, waardoor de vertering sneller en efficiënter kon verlopen. Op basis van de osteologie van de temporale regio, het posterieure deel van het verhemelte en de onderkaak, is vastgesteld dat Dimetrodon krachtige, gedifferentieerde kaakspieren had. Er kunnen twee spiergroepen worden gereconstrueerd: de adductoren en de musculus pterygoideus. De adductoren liepen van temporaal naar de binnenzijde van de onderkaak en zorgden voor het sluiten van de kaken. De pterygoïdeus liep van de processus pterygoïdes op het os sphenoides naar het os angulare, bij Dimetrodon (en hedendaagse amfibieën, reptielen en vogels) een van de beenderen in de onderkaak, en zorgde voor een achterwaartse beweging van de onderkaak. De ontwikkeling van de processus coronoides bij Dimetrodon in vergelijking met andere viervoeters, zorgde voor een toename van de lengte van de momentarm van de externe kaakmusculatuur en dus meer bijtkracht.Mechanics and the evolution of the synapsid jaw. R DeMar & HR Barghusen. Evolution; December 1972; 26: p. 622.The adductor jaw musculature of Dimetrodon (Reptilia, Pelycosauria). HR Barghusen. Journal of Paleontology; september 1973; volume 47; nummer 5: p. 823.
Zintuigen Een studie naar de sclerale ring wijst er op dat Dimetrodon mogelijk nachtactief was. Bij vissen en reptielen zijn de sclerae versterkt met een ring van botdeeltjes. Deze sclerale ring ontbreken bij zoogdieren, maar waren wel bij het merendeel van de vroegere synapsiden aanwezig. Het aspect van de sclerale ring heeft in combinatie met de dimensies van de oogkassen een sterke correlatie met de vorm van de oogbal en de optische functies. Volgens de studie had Dimetrodon milleri net als de andere drie onderzochte eupelycosauriërs (de verwante Sphenacodon ferox en twee varanopiden) scotopisch zicht, wat betekent dat het goed kon zien bij beperkt licht. Dit wijst er op dat een nachtactieve leefwijze niet pas ontstond bij de vroege zoogdieren, maar mogelijk al ongeveer honderd miljoen jaar eerder in de evolutie van de synapsiden voorkwam. Bij de onderzochte therapsiden kwamen zowel een dag-, schemering- als nachtactieve leefwijze voor, waarbij de dicynodonten overwegend een fotopisch zicht hadden.Nocturnality in synapsids predates the origin of mammals by over 100 million years. KD Angielczyk & L Schmitz. Proceedings of the Royal Society B (2014). De bouw van het binnenoor en het evenwichtsorgaan van Dimetrodon werden door Case beschreven, maar hij trok geen conclusies over het mogelijke functioneren van deze organen.On the structure of the inner ear in two primitive reptiles. EC Case. Biological Bulletin; 1914: pp. 213-216.
Poten Voorheen werd gedacht dat de stevige poten van Dimetrodon gespreid naast het lichaam stonden en dat Dimetrodon zich voortbewoog als een hagedis. Fossiele voetsporen wijzen er echter op een looppatroon dat het meest overeenkomt met dat van de brilkaaiman, die met name bij rennen de poten verticaal genoeg kan houden om het lichaam en de staart van de grond te krijgen. De fossiele voetsporen laten een smal gangspoor zien.The Dimetrodon dilemma: reassessing posture in sphenacodonts. CP Abbott. Annual Meeting of the Geological Society of America (2017). Afgaand op de bouw van de poten was Dimetrodon een relatief snel en soepel bewegend dier, zeker in vergelijking met zijn steviger gebouwde herbivore verwanten. Uit de vorm van de heupbeenderen, de achterpoten en de gewrichten tussen de wervels kan worden opgemaakt dat de wervelkolom van Dimetrodon tijdens het lopen op en neer bewoog. De laterale flexibiliteit van de wervelkolom was beperkt.De geïllustreerde encyclopedie van dinosauriërs en prehistorische dieren. D Palmer & B Cox. Second Edition; Könemann, 2000; p. 184.
Rugzeil thumb|Skelet van Dimetrodon thumb|Twee skeletten van Dimetrodon Het opvallendste kenmerk van Dimetrodon zijn de tot een meter lange doornuitsteeksels aan de bovenzijde van de wervelkolom, de processus spinosi, ook wel aangeduid als spinae. Deze spinae hebben een brede basis en zijn vervolgens lang en slank met een puntig uiteinde. Bij opgravingen liggen de spinae over het algemeen in een bijna hekachtige rangschikking, wat doet vermoeden dat deze werveluitsteeksels tijdens het leven onderling waren verbonden door een stevige huid en zo een zeil op de rug vormden. Bij een studie naar de doornuitsteeksels van Dimetrodon giganhomogenes bleek een deel gebroken en later genezen. Dit ondersteunt de aanwezigheid van een zeil, waardoor de botdelen na een breuk bijeen werden gehouden en zo in staat waren om te genezen. De top van de doornuitsteeksels was vaak gebogen, wat er op wijst dat deze uiteinden niet in het zeil lagen.Healed fractures in the neural spines of an associated skeleton of Dimetrodon: implications for dorsal sail morphology and function. EA Rega et al. Fieldiana Life and Earth Sciences (2012). Osteohistologisch onderzoek ondersteunt dit: het onderste deel van een doornuitsteeksels heeft een ruw oppervlak en was gelegen in de rugspieren, het middendeel was bedekt met zogenoemde vezels van Sharpey in het zeil en de bovenste delen hadden een glad oppervlak en lagen buiten het zeil.Comparative anatomy and osteohistology of hyperelongate neural spines in the sphenacodontids Sphenacodon and Dimetrodon (Amniota: Synapsida). AK Huttenlocker, E Rega & SS Sumida. Journal of Morphology (2010). Voorheen werd de wervelkolom van Dimetrodon gereconstrueerd met een iets gekromde rug met een rechte nek en staart. Nader onderzoek van de wervels van Dimetrodon grandis laat een sterkere kromming zien in het verloop van de wervelkolom, waarbij deze naar beneden gekromd was in de nek en aan de achterzijde van de rug en naar boven gekromd was bij de overgang van de nek naar de rug.
Functie van het rugzeil