Chế độ ăn và săn mồi

Năm 1996, Martill và các đồng nghiệp đã đưa ra giả thuyết rằng Irritator challengeri, với mõm thon dài và răng hình nón không có cạnh răng cưa, có khả năng chi này chỉ ăn riêng cá.[1] Mặc dù phần lớn hình thái của mẫu định danh hóa ra khác biệt hơn nhiều so với họ nghĩ, các nghiên cứu sau này đã ủng hộ những quan sát này.[11][27] Các spinosaurid có hàm rất hẹp và thon dài với hàm răng nhọn tương đối đồng chủng,[27] một kiểu sắp xếp được tìm thấy đặc biệt ở các loài động vật như cá sấu Ấn Độ, loài cá sấu còn sống sót chuyên ăn cá.[28][41] Những chiếc răng hình nón dài, trong spinosaurid không có cạnh răng cưa, thích hợp để tóm và giữ con mồi trơn trượt. Chúng khác với răng của những khủng long chân thú khác, dường như hướng đến việc xé hoặc cắt các bộ phận cơ thể của con mồi.[27]

Irritator có chung vài đặc điểm với cá sấu chẳng hạn như một vòm miệng thứ cấp cứng và cửa sổ trước hố mắt thu nhỏ lại. Vào năm 2007, một nghiên cứu phân tích nguyên tố hữu hạn của nhà cổ sinh vật học người Anh Emily J. Rayfield và các đồng nghiệp đã phát hiện ra rằng các yếu tố này, cũng có trong các spinosaurid khác, làm cho hộp sọ có khả năng chống xoắn từ lực vùng vẫy của con mồi khi ăn. Các tác giả đã chỉ ra rằng ngược lại, hầu hết các khủng long chân thú khác đều thiếu vòm miệng thứ cấp và có cửa sổ lớn hơn hẳn, đổi sức mạnh lấy kết cấu hộp sọ nhẹ hơn.[8][42] Các lỗ mũi của Irritator ở xa hơn về phía trán; điều này, cùng với vòm miệng thứ cấp, ngăn cách lỗ mũi của con vật với lỗ miệng của nó, giúp nó hô hấp ngay cả khi hầu hết hàm cảu nó nằm dưới nước hoặc lúc giữ con mồi. Đặc biệt, đỉnh dọc giữa của Irritator là một dấu hiệu cho thấy cơ cổ mạnh mẽ rõ rệt, thích nghi cho việc nhanh chóng đóng hàm để bắt cá khỏi nước và rút đầu ra nhanh chóng.[8] Vào năm 2015, nhà cổ sinh vật học người Đức Serjoscha W. Evers và các đồng nghiệp đã tìm thấy bằng chứng cho sự thích nghi tương tự ở loài đại long xương gai châu Phi Sigilmassasaurus. Các đốt sống cổ của chi này có một mặt dưới với nhiều nếp nhăn. Những nếp này là chỗ gắn cho cơ cổ mạnh mẽ để sử dụng trong bắt cá hoặc nhanh chóng tóm lấy con mồi nhỏ, một đặc điểm cũng được quan sát thấy ở nhiều loài cá sấu và chim còn tồn tại.[43] Sales và Schultz năm 2017 đã phát hiện ra rằng Irritator và các baryonychine có thể dựa nhiều vào khứu giác của chúng để săn mồi hơn là Spinosaurus, vì chúng có lỗ mũi lớn hơn, không xa về phía trán và có nhiều chỗ trong hộp sọ dành cho khoang mũi hơn. Bản thân Spinosaurus có lẽ đã sử dụng các giác quan như thị giác hoặc giác quan cảm nhận cơ học trên mõm của nó, giống như những con cá sấu dùng để cảm nhận các con mồi bơi dưới nước.[11]

Một đặc điểm khác của spinosaurid cùng chung với cá sấu Ấn Độ là một đầu mõm mở rộng mang một mảng răng lồng ghép hình hoa hồng, rất phù hợp để đâm xuyên và bắt cá.[44] Mặc dù ở một mức độ thấp hơn so với hầu hết các loại spinosaurid được biết đến, đặc điểm này cũng có mặt trong mấu định danh Angaturama limai.[11] Vào năm 2002, Sues và các đồng nghiệp đã chỉ ra, tuy nhiên, sẽ không có lý do gì để cho rằng Spinosauridae chuyên hóa hoàn toàn trong việc đánh bắt cá. Họ nhấn mạnh rằng hình thái đầu này cho thấy chế độ ăn cảu chúng nói chung, chuyên biệt cho các con mồi nhỏ. Trên thực tế, một phần của một con Iguanodon non, một loài khủng long ăn cỏ trên cạn, đã được tìm thấy nằm bên trong bộ xương hóa thạch của một con Baryonyx.[8] Naish và các đồng nghiệp năm 2004 đã ủng hộ giả thuyết rằng Irritator săn cả động vật dưới nước lẫn trên cạn như một loài ăn thịt cơ hội và ngoài ra có lẽ chúng còn ăn cả xác thịt.[32] Một chiếc răng thuộc về Irritator được phát hiện vẫn găm vào cột đốt sống cổ hóa thạch của một loài thằn lằn bay ornithocheirid, cósải cánh dài 3,3 m (11 ft). Điều này chỉ ra rằng Irritator cũng đã ăn dực long, mặc dù không biết liệu chúng có chủ động săn bắt những con vật này hay chỉ đơn giản là xơi hài cốt của chúng.[41][45][46] Năm 2018, Aureliano và các đồng nghiệp đã suy đoán một kịch bản có thể đã xảy ra đối với mạng lưới thức ăn của hệ tầng Romualdo. Các nhà nghiên cứu đề xuất rằng spinosaurid từ thành hệ này cũng săn các con cá sấu trên cạn và dưới nước, con non của chính chúng, rùa và khủng long cỡ nhỏ đến trung bình. Điều này nếu đúng sẽ khiến spinosaurid trở thành những động vật săn mồi đầu bảng của hệ sinh thái đó.[23]

Tập tính thủy sinh

Nhiều spinosaurid có khả năng là những loài bán thủy sinh, như đã được thể hiện trong các nghiên cứu sử dụng các kỹ thuật như phân tích đồng vị và mô học xương. Người ta đã phát hiện ra rằng chúng có thể đã lợi dụng con mồi dưới nước và môi trường thủy sinh (thường là các môi trường duyên hải và ven biển [47])) để chiếm một hốc sinh thái riêng biệt, do đó tránh cạnh tranh với các loài khủng long chân thú ăn thịt trên cạn.[48][49] Spinosaurine dường như đã thích nghi với lối sống như vậy hơn là phân họ baryonychine.[23][50] Một nghiên cứu năm 2018 của nhà cổ sinh vật học người Anh Thomas M. S. Arden và các đồng nghiệp đã kiểm tra hình thái xương sọ spinosaurine cho các đặc điểm thủy sinh khả thi. Họ phát hiện ra rằng xương trán của Irritator, Spinosaurus và Sigilmassasaurus tương tự nhau khi bị uốn cong, lõm trên đỉnh và thu hẹp ở phía trước; các đặc điểm sẽ dẫn đến việc mắt được đặt ở vị trí xa hơn trên đầu so với các khủng long ăn thịt khác. Cụ thể, hàm dưới rộng và mặt trước bị thu hẹp của Irritator dẫn đến các hốc mắt có độ dốc thẳng về phía giữa của hộp sọ, trong khi hầu hết các khủng long ăn thịt đều có hốc mắt nằm ngang. Những đặc điểm này sẽ cho phép động vật nhìn thấy trên mực nước khi đang ngâm dưới nước.[51]

Năm 2018, Aureliano và các đồng nghiệp đã tiến hành phân tích về mảnh xương chày từ thành hệ Romualdo. Quét cắt lớp mẫu vật tại Đại học San Carlos cho thấy sự hiện diện của chứng xơ cứng xương (mật độ xương cao).[22] Tình trạng này trước đây chỉ được quan sát thấy ở Spinosaurus aegyptiacus, tạo điều kiện cho việc chìm dưới nước bằng cách làm cho xương của nó nặng hơn.[50] Sự hiện diện của tình trạng này trên mảnh chân ở Brazil cho thấy xương nhỏ gọn đã tiến hóa trong dòng dõi spinosaurid ít nhất 10 triệu năm trước khi Spinosaurus xuất hiện ở Morocco. Theo phương pháp tạo khung phát sinh chủng loài, một phương pháp được sử dụng để suy ra các đặc điểm chưa biết ở sinh vật bằng cách so sánh chúng với họ hàng của chúng[52]— xơ cứng xương vì vậy có thể rất phổ biến ở các loài Spinosaurinae.[22] Tầm quan trọng của những đặc điểm này đã bị đặt câu hỏi trong một bài báo khoa học năm 2018 sau đó, nơi nhà sinh vật học người Canada Donald Henderson lập luận rằng chứng xơ cứng xương sẽ không làm thay đổi độ nổi của con vật một mức đáng kể.[53]