En la primera sala está representado el Triásico, desde 251 hasta los 200 millones de años, que constituye el período en el que aparecieron los dinosaurios.
Esta sala muestra la biología de estos fabulosos reptiles que se reconstruye no solo a partir de sus huesos, sino también de las huellas de pisada o icnitas, gastrolitos (piedras que ingerían algunos dinosaurios para triturar los alimentos en el estómago), coprolitos o excrementos fósiles, huevos y nidos.
Como representantes característicos de este período se han elegido los dinosaurios más antiguos, mejor conocidos y de mayor tamaño de su época, que existieron en Europa, los Plateosaurus.La segunda sala está dedicada al Jurásico, que constituye el periodo intermedio del Mesozoico y está comprendido entre los 200 y los 145 millones de años; el tercio final del mismo se considera una de las épocas de máximo esplendor de los dinosaurios, especialmente de los grandes saurópodos.
La tercera sala está dedicada al Cretácico, último período del Mesozoico, que abarca
desde 142 hasta los 65 millones de años. En esta sala se obtiene información sobre el comportamiento de los dinosaurios; sabemos, por ejemplo,
aspectos de su reproducción (ponían los huevos en nidos) o sobre su
comportamiento social. Como representantes de este periodo, y ocupando el círculo central de la sala, encontramos una pareja deTyrannosaurus rex, uno de los mayores depredadores terrestres en la historia de nuestro planeta.
Se aborda también la extinción de la mayoría de los dinosaurios como consecuencia de un cúmulo de acontecimientos que tuvieron lugar a finales del Cretácico: impacto de un meteorito, erupciones volcánicas e intensos cambios geográficos y climáticos. Uno de los espacios expositivos está dedicado expresamente al tránsito entre los dinosaurios no avianos y las aves. Desde hace años se viene considerando a estas últimas como un grupo especializado de terópodos, hipótesis basada en las similitudes evolutivas que presenta el Archaeopteryx (ave primitiva) y ciertos dinosaurios como Deinonychus o Dromaeosaurus.
En el exterior del museo, el jardín ocupa más de 7.000 metros cuadrados y permite dar un auténtico paseo entre dinosaurios,
porque en él se encuentran las reproducciones especies de dinosaurios
que habitaron la costa oriental asturiana: un Allosaurus, un Dacentrurus, un Camptosaurus y
un Diplodocus ya
conocido popularmente como "Manín".
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