Tyrannosaure -Tyrannosaurus

Tyrannosaure
Gamme temporelle : Crétacé supérieur ( Maastrichtien ),68–66  Ma
??
Tyrannosaure Rex Holotype.jpg
Reconstitution du spécimen type T. rex (CM 9380) au Carnegie Museum of Natural History
Classement scientifique e
Royaume: Animalia
Phylum: Accords
Clade : Dinosaurie
Clade : Saurischia
Clade : Théropode
Famille: Tyrannosauridae
Sous-famille : Tyrannosaurinae
Genre: Tyrannosaure
Osborn, 1905
Espèce type
tyrannosaure
Osborn, 1905
Autres espèces
Synonymes
Synonymie de genre
  • Dinotyrannus
    Olshevsky & Ford, 1995
  • Dynamosaure
    Osborn, 1905
  • Manospondylus
    Cope , 1892
  • Nanotyrannus
    Bakker , Williams & Currie , 1988
  • Stygivenator
    Olshevsky, 1995
  • Tarbosaurus ?
    Maléev , 1955
Synonymie des espèces

Tyrannosaurus est un genre de dinosaure théropode tyrannosauridé . L' espèce Tyrannosaurus rex ( rex signifiant « roi » en latin ), souvent appelée T. rex ou familièrement T-Rex , est l'une des mieux représentées de ces grands théropodes. Le tyrannosaure a vécu dans ce qui est aujourd'hui l'ouest de l'Amérique du Nord , sur ce qui était alors une île-continent connue sous le nom de Laramidia . Le tyrannosaure avait une aire de répartition beaucoup plus large que les autres tyrannosauridés . Fossiles se trouvent dans une variété de formations rocheuses datant du Maastrichtien âge du supérieur Crétacé période , 68 à 66  millions d' années . C'était le dernier membre connu des tyrannosauridés et l'un des derniersdinosauresnon aviaires à exister avant l' extinction du Crétacé-Paléogène .

Comme les autres tyrannosauridés, le tyrannosaure était un carnivore bipède avec un crâne massif équilibré par une longue et lourde queue. Par rapport à ses membres postérieurs larges et puissants, les membres antérieurs du Tyrannosaurus étaient courts mais exceptionnellement puissants pour leur taille, et ils avaient deux doigts griffus. Le spécimen le plus complet mesure jusqu'à 12,3 mètres (40 pieds) de longueur, bien que T. rex puisse atteindre des longueurs de plus de 12,3 m (40 pieds), jusqu'à 3,96 m (13 pieds) de hauteur au niveau des hanches, et selon la plupart moderne estime 6 tonnes métriques (6,6 tonnes courtes) à 8 tonnes métriques (8,8 tonnes courtes) en poids. Bien que d'autres théropodes aient rivalisé ou dépassé en taille le Tyrannosaurus rex , il fait toujours partie des plus grands prédateurs terrestres connus et on estime qu'il a exercé la plus forte force de morsure parmi tous les animaux terrestres. De loin le plus grand carnivore de son environnement, Tyrannosaurus rex était très probablement un prédateur au sommet , s'attaquant aux hadrosaures , aux jeunes herbivores blindés comme les cératopsiens et les ankylosaures , et peut-être les sauropodes . Certains experts ont suggéré que le dinosaure était avant tout un charognard . La question de savoir si Tyrannosaurus était un prédateur au sommet ou un pur charognard a été l'un des plus longs débats en paléontologie . La plupart des paléontologues acceptent aujourd'hui que le tyrannosaure était à la fois un prédateur actif et un charognard .

Les spécimens de Tyrannosaurus rex comprennent des squelettes presque complets. Des tissus mous et des protéines ont été rapportés dans au moins un de ces échantillons. L'abondance de matière fossile a permis d'importantes recherches sur de nombreux aspects de sa biologie, notamment son cycle biologique et sa biomécanique . Les habitudes alimentaires, la physiologie et la vitesse potentielle du Tyrannosaurus rex sont quelques sujets de débat. Sa taxonomie est également controversée, car certains scientifiques considèrent le Tarbosaurus bataar d'Asie comme une deuxième espèce de Tyrannosaurus , tandis que d'autres soutiennent que Tarbosaurus est un genre distinct. Plusieurs autres genres de tyrannosauridés nord-américains ont également été synonymes de Tyrannosaurus .

En tant qu'archétype du théropode, le tyrannosaure est l'un des dinosaures les plus connus depuis le début du XXe siècle et a été présenté dans des films, des publicités, des timbres postaux et de nombreux autres médias.

Histoire de la recherche

Les premières trouvailles

Spécimen type (AMNH 3982) de Manospondylus gigas

Les dents de ce qui est maintenant documenté comme un Tyrannosaurus rex ont été trouvées en 1874 par Arthur Lakes près de Golden, Colorado . Au début des années 1890, John Bell Hatcher a collecté des éléments post-crâniens dans l'est du Wyoming . On croyait que les fossiles provenaient de la grande espèce Ornithomimus grandis (maintenant Deinodon ) mais sont maintenant considérés comme des restes de T. rex .

En 1892, Edward Drinker Cope a trouvé deux fragments vertébraux d'un grand dinosaure. Cope croyait que les fragments appartenaient à un dinosaure "agathaumid" ( cératopsidé ) et les a nommés Manospondylus gigas , ce qui signifie "vertèbre poreuse géante", en référence aux nombreuses ouvertures pour les vaisseaux sanguins qu'il a trouvées dans l'os. Les restes de M. gigas ont été, en 1907, identifiés par Hatcher comme ceux d'un théropode plutôt que d'un cératopsidé.

Henry Fairfield Osborn a reconnu la similitude entre Manospondylus gigas et T. rex dès 1917, date à laquelle la deuxième vertèbre avait été perdue. En raison de la nature fragmentaire des vertèbres de Manospondylus , Osborn n'a pas synonyme les deux genres, considérant plutôt le genre plus ancien indéterminé. En juin 2000, le Black Hills Institute a trouvé environ 10 % d'un squelette de Tyrannosaurus ( BHI 6248) sur un site qui aurait pu être la localité d' origine de M. gigas .

Découverte et nommage des squelettes

Restauration squelettique par William D. Matthew de 1905, publiée avec le document de description d'Osborn

Barnum Brown , conservateur adjoint du Musée américain d'histoire naturelle , a trouvé le premier squelette partiel de T. rex dans l'est du Wyoming en 1900. Brown a trouvé un autre squelette partiel dans la formation Hell Creek au Montana en 1902, comprenant environ 34 ossements fossilisés. Écrivant à l'époque Brown disait "La carrière n°1 contient le fémur, le pubis, l'humérus, trois vertèbres et deux os indéterminés d'un grand dinosaure carnivore non décrit par Marsh .... Je n'ai jamais rien vu de tel depuis le Crétacé ". Henry Fairfield Osborn , président de l' American Museum of Natural History , a nommé le deuxième squelette T. rex en 1905. Le nom générique est dérivé des mots grecs τύραννος ( tyrannos , signifiant "tyran") et σαῦρος ( sauros , signifiant "lézard" ). Osborn a utilisé le mot latin rex , signifiant "roi", pour le nom spécifique. Le binôme complet se traduit donc par « lézard tyran le roi » ou « lézard roi tyran », soulignant la taille de l'animal et sa domination perçue sur les autres espèces de l'époque.

Osborn a nommé l'autre spécimen Dynamosaurus imperiosus dans un article de 1905. En 1906, Osborn a reconnu que les deux squelettes appartenaient à la même espèce et a choisi Tyrannosaurus comme nom préféré. Le matériel original de Dynamosaurus réside dans les collections du Natural History Museum de Londres. En 1941, le spécimen de type T. rex a été vendu au Carnegie Museum of Natural History de Pittsburgh, en Pennsylvanie, pour 7 000 $. Dynamosaurus sera plus tard honoré par la description en 2018 d'une autre espèce de tyrannosauridé par Andrew McDonald et ses collègues, Dynamoterror dynastes , dont le nom a été choisi en référence au nom de 1905, car il avait été un "favori d'enfance" de McDonald's.

Des années 1910 à la fin des années 1950, les découvertes de Barnum sont restées les seuls spécimens de Tyrannosaurus , car la Grande Dépression et les guerres ont tenu de nombreux paléontologues à l'écart.

Intérêt renaissant

Spécimen " Sue ", Field Museum of Natural History , Chicago

À partir des années 1960, il y a eu un regain d'intérêt pour le tyrannosaure , entraînant la récupération de 42 squelettes (5 à 80 % complets selon le nombre d'os) de l'ouest de l'Amérique du Nord. En 1967, le Dr William MacMannis a localisé et récupéré le squelette nommé « MOR 008 », qui est complet à 15 % d'après le nombre d'os et possède un crâne reconstitué exposé au Museum of the Rockies . Les années 1990 ont vu de nombreuses découvertes, avec près de deux fois plus de découvertes que toutes les années précédentes, dont deux des squelettes les plus complets trouvés à ce jour : Sue et Stan .

Sue Hendrickson , une paléontologue amateur , a découvert le 12 août 1990 le squelette de Tyrannosaurus le plus complet (environ 85 %) et le plus grand dans la formation de Hell Creek . Le spécimen Sue, du nom du découvreur, a fait l'objet d'une bataille juridique sur sa propriété. . En 1997, le litige a été réglé en faveur de Maurice Williams, le propriétaire foncier d'origine. La collection de fossiles a été achetée par le Field Museum of Natural History aux enchères pour 7,6 millions de dollars, ce qui en fait le squelette de dinosaure le plus cher jusqu'à la vente de Stan pour 31,8 millions de dollars en 2020. De 1998 à 1999, le personnel du Field Museum of Natural History a dépensé plus de 25 000 heures à enlever la pierre des os. Les os ont ensuite été expédiés au New Jersey où la monture a été construite, puis renvoyés à Chicago pour l'assemblage final. Le squelette monté a été ouvert au public le 17 mai 2000, au Field Museum of Natural History. Une étude des os fossilisés de ce spécimen a montré que Sue a atteint sa taille adulte à 19 ans et est décédée à l'âge de 28 ans, la durée de vie estimée la plus longue de tous les tyrannosaures connus.

"Scotty", le plus grand spécimen connu, exposé au Japon

Un autre tyrannosaure , surnommé Stan (BHI 3033), en l'honneur du paléontologue amateur Stan Sacrison, a été récupéré dans la formation de Hell Creek en 1992. Stan est le deuxième squelette le plus complet trouvé, avec 199 os récupérés représentant 70 % du total. Ce tyrannosaure présentait également de nombreuses pathologies osseuses, notamment des côtes cassées et guéries, un cou cassé (et guéri) et un trou substantiel à l'arrière de la tête, de la taille d'une dent de tyrannosaure .

En 1998, Bucky Derflinger a remarqué un orteil de T. rex exposé au-dessus du sol, faisant de Derflinger, qui avait 20 ans à l'époque, la plus jeune personne à avoir découvert un tyrannosaure . Le spécimen, surnommé Bucky en l'honneur de son découvreur, était un jeune adulte mesurant 3,0 mètres (10 pieds) de haut et 11 mètres (35 pieds) de long. Bucky est le premier tyrannosaure à avoir été trouvé à avoir conservé une furcula (os triangulaire). Bucky est exposé en permanence au Children's Museum of Indianapolis .

Les spécimens "Sue", AMNH 5027, "Stan" et "Jane", à l'échelle d'un humain.

À l'été 2000, des équipes organisées par Jack Horner ont découvert cinq squelettes de tyrannosaure près du réservoir de Fort Peck . En 2001, un squelette complet à 50 % d'un jeune tyrannosaure a été découvert dans la formation de Hell Creek par une équipe du Burpee Museum of Natural History . Surnommée Jane (BMRP 2002.4.1), la découverte était considérée comme le premier squelette connu d'un tyrannosaure pygmée , Nanotyrannus , mais des recherches ultérieures ont révélé qu'il s'agissait plus probablement d'un juvénile de tyrannosaure et de l'exemple juvénile le plus complet connu ; Jane est exposée au Burpee Museum of Natural History. En 2002, un squelette nommé Wyrex, découvert par les collectionneurs amateurs Dan Wells et Don Wyrick, avait 114 os et était complet à 38 %. La fouille s'est terminée sur 3 semaines en 2004 par le Black Hills Institute avec la première fouille en ligne en direct de Tyrannosaurus fournissant des rapports quotidiens, des photos et des vidéos.

En 2006, la Montana State University a révélé qu'elle possédait le plus grand crâne de Tyrannosaurus jamais découvert (à partir d'un spécimen nommé MOR 008), mesurant 5 pieds (152 cm) de long. Des comparaisons ultérieures ont indiqué que la tête la plus longue mesurait 136,5 centimètres (53,7 pouces) (à partir du spécimen LACM 23844) et la tête la plus large était de 90,2 centimètres (35,5 pouces) (à partir de Sue).

Empreintes

Empreinte probable du Nouveau-Mexique

Deux empreintes fossilisées isolées ont été provisoirement attribuées à T. rex . Le premier a été découvert à Philmont Scout Ranch , Nouveau-Mexique, en 1983 par le géologue américain Charles Pillmore. Pensé à l'origine appartenir à un hadrosauridé , l'examen de l'empreinte a révélé un grand « talon » inconnu dans les traces de dinosaures ornithopodes , et des traces de ce qui aurait pu être un hallux , le quatrième doigt en forme d'ergot du pied du tyrannosaure. L'empreinte a été publiée sous le nom d' ichnogenus Tyrannosauripus pillmorei en 1994, par Martin Lockley et Adrian Hunt. Lockley et Hunt ont suggéré qu'il était très probable que la piste ait été tracée par un T. rex , ce qui en ferait la première empreinte connue de cette espèce. La piste a été faite dans ce qui était autrefois une vasière de zone humide végétalisée. Il mesure 83 centimètres (33 pouces) de long sur 71 centimètres (28 pouces) de large.

Une deuxième empreinte qui aurait pu être faite par un tyrannosaure a été signalée pour la première fois en 2007 par le paléontologue britannique Phil Manning, de la formation Hell Creek du Montana. Cette deuxième piste mesure 72 centimètres (28 pouces) de long, plus courte que la piste décrite par Lockley et Hunt. On ne sait pas si la piste a été faite par Tyrannosaurus , bien que Tyrannosaurus et Nanotyrannus soient les seuls grands théropodes connus pour avoir existé dans la formation de Hell Creek.

Un ensemble d'empreintes de pas à Glenrock, Wyoming datant de l' étage Maastrichtien de la fin du Crétacé et provenant de la Formation de Lance ont été décrits par Scott Persons, Phil Currie et ses collègues en 2016, et sont censés appartenir à un T. rex juvénile ou au tyrannosauridé douteux Nanotyrannus lancensis . D'après les mesures et sur la base des positions des empreintes de pas, l'animal voyageait à une vitesse de marche d'environ 2,8 à 5 milles à l'heure et aurait une hauteur de hanche de 1,56 m (5,1 pi) à 2,06 m (6,8 m pi). Un document de suivi est paru en 2017, augmentant les estimations de vitesse de 50 à 80 %.

La description

Taille

Taille (en bleu) par rapport aux théropodes géants sélectionnés et à un humain

T. rex était l'un des plus grands carnivores terrestres de tous les temps. L'un des spécimens les plus grands et les plus complets, surnommé Sue (FMNH PR2081), se trouve au Field Museum of Natural History . Sue mesurait 12,3 à 12,8 mètres (40 à 42 pieds) de long, mesurait 3,66 mètres (12 pieds) au niveau des hanches et, selon les études les plus récentes, utilisant diverses techniques, elle pesait entre 6 tonnes métriques (6,6 tonnes courtes) à 8 tonnes métriques (8,8 tonnes courtes). Un spécimen surnommé Scotty (RSM P2523.8), situé au Royal Saskatchewan Museum , mesurerait 13 m (43 pi) de longueur. En utilisant une technique d'estimation de la masse qui extrapole à partir de la circonférence du fémur, Scotty a été estimé comme le plus gros spécimen connu avec un poids de 8,8 tonnes métriques (9,7 tonnes courtes).

Tous les spécimens de Tyrannosaurus adultes récupérés ne sont pas aussi gros. Historiquement, les estimations de la masse moyenne des adultes ont considérablement varié au fil des ans, allant d'aussi peu que 4,5 tonnes métriques (5,0 tonnes courtes) à plus de 7,2 tonnes métriques (7,9 tonnes courtes), la plupart des estimations modernes allant de 5,4 tonnes métriques (6,0 tonnes courtes ) et 8,0 tonnes métriques (8,8 tonnes courtes).

Squelette

Restauration montrant une peau écailleuse avec des plumes clairsemées et des mâchoires aux lèvres

Le plus grand crâne connu de T. rex mesure 1,52 mètre (5 pieds) de long. De grandes fenêtres (ouvertures) dans le crâne ont réduit le poids, comme chez tous les théropodes carnivores. À d'autres égards , le crâne du tyrannosaure était significativement différent de celui des grands théropodes non tyrannosauridés . Il était extrêmement large à l'arrière mais avait un museau étroit, permettant une vision binoculaire exceptionnellement bonne . Les os du crâne étaient massifs et les nasaux et quelques autres os étaient fusionnés, empêchant tout mouvement entre eux ; mais beaucoup étaient pneumatisés (contenaient un « nid d'abeilles » de minuscules espaces d'air) et donc plus légers. Ces caractéristiques et d'autres qui renforcent le crâne font partie de la tendance des tyrannosauridés vers une morsure de plus en plus puissante, qui a facilement dépassé celle de tous les non-tyrannosauridés. Le bout de la mâchoire supérieure était en forme de U (la plupart des carnivores non tyrannosauroïdes avaient des mâchoires supérieures en forme de V), ce qui augmentait la quantité de tissus et d'os qu'un tyrannosaure pouvait arracher en une seule morsure, bien que cela augmentait également les contraintes sur le devant. les dents.

Vue de profil d'un crâne (AMNH 5027)

Les dents de T. rex présentaient une hétérodontie marquée (différences de forme). Les dents prémaxillaires , quatre de chaque côté à l'avant de la mâchoire supérieure, étaient étroitement serrées, en forme de D en coupe transversale, avaient des arêtes de renforcement sur la surface arrière, étaient incisiformes (leurs extrémités étaient des lames en forme de ciseau) et incurvées vers l'arrière. La section transversale en forme de D , les arêtes de renforcement et la courbe vers l'arrière ont réduit le risque que les dents se cassent lorsque le tyrannosaure mord et tire. Les dents restantes étaient robustes, comme des "bananes mortelles" plutôt que des poignards, plus espacées et avaient également des arêtes de renforcement. Ceux de la mâchoire supérieure, douze de chaque côté chez les individus matures, étaient plus gros que leurs homologues de la mâchoire inférieure, sauf à l'arrière. On estime que la plus grande trouvée à ce jour mesurait 30,5 centimètres (12 pouces) de long, y compris la racine lorsque l'animal était vivant, ce qui en fait la plus grande dent de tous les dinosaures carnivores jamais trouvés. La mâchoire inférieure était robuste. Son os dentaire antérieur portait treize dents. Derrière la rangée de dents, la mâchoire inférieure est devenue notablement plus grande. Les mâchoires supérieure et inférieure du Tyrannosaurus , comme celles de nombreux dinosaures, possédaient de nombreux foramens , ou petits trous dans les os. Diverses fonctions ont été proposées pour ces foramens, comme un système sensoriel de type crocodile ou la mise en évidence de structures extra-orales telles que des écailles ou potentiellement des lèvres.

La colonne vertébrale du Tyrannosaurus se composait de dix vertèbres cervicales, de treize vertèbres dorsales et de cinq vertèbres sacrées. Le nombre de vertèbres caudales est inconnu et pourrait bien avoir varié entre les individus mais probablement au moins quarante. Sue était montée avec quarante-sept de ces vertèbres caudales. Le cou du T. rex formait une courbe naturelle en forme de S comme celui des autres théropodes. Comparé à ceux-ci, il était exceptionnellement court, profond et musclé pour soutenir la tête massive. La deuxième vertèbre, l'axe, était particulièrement courte. Les vertèbres cervicales restantes étaient faiblement opisthocèles, c'est-à-dire avec un devant convexe du corps vertébral et un arrière concave. Les corps vertébraux avaient des pleurocoels simples, des dépressions pneumatiques créées par des sacs aériens , sur leurs côtés. Les corps vertébraux du torse étaient robustes mais avec une taille étroite. Leurs dessous étaient carénés. Les faces avant étaient concaves avec un creux vertical profond. Ils avaient de gros pleurocoels. Leurs épines neurales avaient des faces avant et arrière très rugueuses pour la fixation de tendons forts. Les vertèbres sacrées étaient fusionnées les unes aux autres, à la fois dans leurs corps vertébraux et leurs épines neurales. Ils ont été pneumatisés. Ils étaient reliés au bassin par des apophyses transverses et des côtes sacrées. La queue était lourde et modérément longue, afin d'équilibrer la tête et le torse massifs et de fournir de l'espace pour les muscles locomoteurs massifs qui se sont attachés aux fémurs. La treizième vertèbre de la queue formait le point de transition entre la base profonde de la queue et la queue médiane qui était raidie par des processus d'articulation avant assez longs. Le dessous du tronc était recouvert de dix-huit ou dix-neuf paires de côtes ventrales segmentées.

Furcula du spécimen "Sue"

La ceinture scapulaire était plus longue que l'ensemble du membre antérieur. L'omoplate avait une tige étroite mais était exceptionnellement élargie à son extrémité supérieure. Il se connectait par une longue saillie vers l'avant à la coracoïde , qui était arrondie. Les deux omoplates étaient reliées par une petite furcule . Les sternums appariés étaient probablement constitués de cartilage uniquement.

Membre antérieur droit du tyrannosaure

Le membre antérieur ou le bras était très court. L'os de la partie supérieure du bras, l'humérus, était court mais robuste. Il avait une extrémité supérieure étroite avec une tête exceptionnellement arrondie. Les os de l'avant-bras, le cubitus et le radius, étaient des éléments droits, beaucoup plus courts que l'humérus. Le deuxième métacarpien était plus long et plus large que le premier, alors que normalement chez les théropodes, c'est le contraire. Les membres antérieurs n'avaient que deux doigts griffus, ainsi qu'un petit troisième métacarpien supplémentaire en forme d'attelle représentant le reste d'un troisième doigt.

Le bassin était une grande structure. Son os supérieur, l' ilion , était à la fois très long et haut, offrant une zone d'attache étendue pour les muscles des membres postérieurs. L' os pubien antérieur se terminait par une énorme botte pubienne, plus longue que la totalité de la tige de l'élément. L' ischion arrière était mince et droit, pointant obliquement vers l'arrière et le bas.

Contrairement aux bras, les membres postérieurs étaient parmi les plus longs en proportion de la taille du corps de n'importe quel théropode. Dans le pied, le métatarse était « arctométatarsalien », ce qui signifie que la partie du troisième métatarsien près de la cheville était pincée. Le troisième métatarsien était également exceptionnellement sinueux. Compensant l'immense masse de l'animal, de nombreux os à travers le squelette ont été creusés, réduisant son poids sans perte significative de force.

Classification

Moulages de crânes de différents spécimens de Tyrannosaurus

Tyrannosaurus est le genre type de la superfamille des Tyrannosauroidea , de la famille des Tyrannosauridae et de la sous-famille des Tyrannosaurinae ; en d'autres termes, c'est la norme par laquelle les paléontologues décident d'inclure ou non d'autres espèces dans le même groupe. D'autres membres de la sous-famille des tyrannosaures comprennent le Daspletosaurus nord-américain et le Tarbosaurus asiatique , qui ont tous deux parfois été synonymes de Tyrannosaurus . Les tyrannosauridés étaient autrefois considérés comme des descendants de grands théropodes antérieurs tels que les mégalosaures et les carnosaures , bien que plus récemment ils aient été reclassés avec les coelurosaures généralement plus petits .

Diagramme montrant les différences entre un crâne de Tarbosaurus (A) et de Tyrannosaurus (B) généralisé

En 1955, le paléontologue soviétique Evgeny Maleev a nommé une nouvelle espèce, Tyrannosaurus bataar , de Mongolie . En 1965, cette espèce avait été rebaptisée Tarbosaurus bataar . Malgré le changement de nom, de nombreuses analyses phylogénétiques ont trouvé que Tarbosaurus bataar était le taxon frère de T. rex , et il a souvent été considéré comme une espèce asiatique de Tyrannosaurus . La découverte du tyrannosauridé Lythronax indique en outre que Tarbosaurus et Tyrannosaurus sont étroitement liés, formant un clade avec leur compatriote tyrannosauridé asiatique Zhuchengtyrannus , Lythronax étant leur taxon frère. Une autre étude de 2016 par Steve Brusatte, Thomas Carr et ses collègues, indique également que Tyrannosaurus peut avoir été un immigrant d'Asie, ainsi qu'un descendant possible de Tarbosaurus .

En 2001, diverses dents de tyrannosauridés et un métatarse découverts dans une carrière près de Zhucheng , en Chine, ont été attribués par le paléontologue chinois Hu Chengzhi au Tyrannosaurus zhuchengensis nouvellement érigé . Cependant, dans un site voisin, un maxillaire droit et une mâchoire gauche ont été attribués au genre tyrannosauridé nouvellement érigé Zhuchengtyrannus en 2011, et il est possible que T. zhuchengensis soit synonyme de Zhuchengtyrannus . Dans tous les cas, T. zhuchengensis est considéré comme un nomen dubium car l'holotype manque de caractéristiques diagnostiques en dessous du niveau Tyrannosaurinae.

Vous trouverez ci-dessous le cladogramme des Tyrannosauridae basé sur l' analyse phylogénétique menée par Loewen et ses collègues en 2013.

Reconstruction du squelette de "Sue"
Tyrannosauridae
Albertosaurinés

Gorgosaurus libratusGorgosaurus retourné.png

Sarcophage d'Albertosaurus

Tyrannosaurinae

Tyrannosaure du parc des dinosaures

Daspletosaurus torosusDaspletosaurus torosus steveoc renversé.jpg

Tyrannosaure de deux médecines

Teratophoneus curriei

Bistahieversor sealeyi

Lythronax argesteLythronax par Tomopteryx renversé.png

Tyrannosaure rexTyrannosaure-rex-Profil-steveoc86.png

Tarbosaurus bataarTarbosaurus Steveoc86 retourné.jpg

Zhuchengtyrannus magnus

Nanotyrannos

Ancien holotype de Nanotyrannus lancensis , maintenant interprété comme un Tyrannosaure juvénile

D'autres fossiles de tyrannosauridés trouvés dans les mêmes formations que le T. rex étaient à l'origine classés comme taxons distincts, notamment Aublysodon et Albertosaurus megagracilis , ce dernier étant nommé Dinotyrannus megagracilis en 1995. Ces fossiles sont maintenant universellement considérés comme appartenant au T. rex juvénile . Un crâne petit mais presque complet du Montana, long de 60 centimètres (2,0 pieds), pourrait être une exception. Ce crâne, CMNH 7541 , a été initialement classé comme une espèce de Gorgosaurus ( G. lancensis ) par Charles W. Gilmore en 1946. En 1988, le spécimen a été redécrit par Robert T. Bakker , Phil Currie et Michael Williams, puis le conservateur de paléontologie au Cleveland Museum of Natural History, où le spécimen original était conservé et est maintenant exposé. Leurs recherches initiales ont indiqué que les os du crâne étaient fusionnés et qu'il s'agissait donc d'un spécimen adulte. À la lumière de cela, Bakker et ses collègues ont attribué le crâne à un nouveau genre nommé Nanotyrannus (ce qui signifie « tyran nain », pour sa taille adulte apparemment petite). On estime que le spécimen mesurait environ 5,2 mètres (17 pieds) de long lorsqu'il est mort. Cependant, en 1999, une analyse détaillée de Thomas Carr a révélé que le spécimen était un juvénile, ce qui a conduit Carr et de nombreux autres paléontologues à le considérer comme un T. rex juvénile .

Squelette reconstitué de "Jane", Burpee Museum of Natural History

En 2001, un tyrannosaure juvénile plus complet (surnommé « Jane », numéro de catalogue BMRP 2002.4.1), appartenant à la même espèce que le spécimen original de Nanotyrannus , a été découvert. Cette découverte a suscité une conférence sur les tyrannosaures axée sur les questions de validité de Nanotyrannus au Burpee Museum of Natural History en 2005. Plusieurs paléontologues qui avaient précédemment publié des opinions selon lesquelles N. lancensis était une espèce valide, dont Currie et Williams, ont vu la découverte de " Jane" comme une confirmation que Nanotyrannus était, en fait, un T. rex juvénile . Peter Larson a continué à soutenir l'hypothèse que N . lancensis était une espèce distincte mais étroitement apparentée, sur la base des caractéristiques du crâne telles que deux dents de plus dans les deux mâchoires que T. rex ; ainsi que des mains proportionnellement plus grandes avec des phalanges sur le troisième métacarpien et une anatomie différente du triangle dans un spécimen non décrit. Il a également soutenu que Stygivenator , généralement considéré comme un T. rex juvénile , pourrait être un spécimen plus jeune de Nanotyrannus . Des recherches ultérieures ont révélé que d'autres tyrannosauridés tels que Gorgosaurus ont également connu une réduction du nombre de dents pendant la croissance, et étant donné la disparité dans le nombre de dents entre les individus du même groupe d'âge dans ce genre et Tyrannosaurus , cette caractéristique peut également être due à une variation individuelle . En 2013, Carr a noté que toutes les différences prétendument favorables à Nanotyrannus se sont avérées être des caractéristiques ou des produits de distorsion des os individuellement ou ontogénétiquement variables .

Squelette adulte de T. rex (le spécimen AMNH 5027) à l' American Museum of Natural History .

En 2016, l'analyse des proportions des membres par Persons et Currie a suggéré que les spécimens de Nanotyrannus avaient différents niveaux de curseur, le séparant potentiellement de T. rex . Cependant, le paléontologue Manabu Sakomoto a commenté que cette conclusion peut être affectée par la faible taille de l'échantillon et que l'écart ne reflète pas nécessairement la distinction taxonomique. En 2016, Joshua Schmerge a plaidé pour la validité de Nanotyrannus sur la base des caractéristiques du crâne, y compris une rainure dentaire dans le crâne de BMRP 2002.4.1. Selon Schmerge, comme cette caractéristique est absente chez T. rex et trouvée uniquement chez Dryptosaurus et albertosaurinés, cela suggère que Nanotyrannus est un taxon distinct au sein des Albertosaurinae. La même année, Carr et ses collègues ont noté que cela n'était pas suffisant pour clarifier la validité ou la classification de Nanotyrannus , étant une caractéristique commune et ontogénétiquement variable parmi les tyrannosauroides.

Une étude réalisée en 2020 par Holly Woodward et ses collègues a montré que les spécimens mentionnés à Nanotyrannus étaient tous ontogénétiquement immatures et ont trouvé probable que ces spécimens appartenaient à T. rex . La même année, Carr a publié un article sur T . rex , constatant que CMNH 7541 correspondait à la variation ontogénétique attendue du taxon et présentait des caractéristiques juvéniles trouvées chez d'autres spécimens. Il a été classé comme juvénile, de moins de 13 ans avec un crâne de moins de 80 cm (31 po). Aucune variation sexuelle ou phylogénétique significative n'a été discernable parmi les 44 spécimens étudiés, Carr déclarant que les caractères d'importance phylogénétique potentielle diminuent avec l'âge au même rythme que la croissance. Discutant des résultats de l'article, Carr a décrit comment tous les spécimens de " Nanotyrannus " formaient une transition de croissance continue entre les plus petits juvéniles et les subadultes, contrairement à ce à quoi on pourrait s'attendre s'il s'agissait d'un taxon distinct où les spécimens se regrouperaient à l'exclusion de Tyrannosaurus . Carr a conclu que « les « nanomorphes » ne sont pas si semblables les uns aux autres et forment plutôt un pont important dans la série de croissance de T. rex qui capture les débuts du changement profond du crâne peu profond des juvéniles au crâne profond qui est vu chez les adultes pleinement développés.

Paléobiologie

L'histoire de la vie

Un graphique montrant la courbe de croissance hypothétique, la masse corporelle en fonction de l'âge (dessiné en noir, avec d'autres tyrannosauridés à titre de comparaison). D'après Erickson et ses collègues 2004

L'identification de plusieurs spécimens en tant que T. rex juvénile a permis aux scientifiques de documenter les changements ontogénétiques de l'espèce, d'estimer la durée de vie et de déterminer à quelle vitesse les animaux auraient grandi. On estime que le plus petit individu connu ( LACM 28471, le « théropode Jordan ») ne pesait que 30 kg (66 lb), tandis que le plus gros, comme FMNH PR2081 (Sue) pesait probablement environ 5 650 kg (12 460 lb). L' analyse histologique des os de T. rex a montré que LACM 28471 n'avait que 2 ans lorsqu'il est mort, tandis que Sue avait 28 ans, un âge qui pourrait avoir été proche du maximum pour l'espèce.

L'histologie a également permis de déterminer l'âge d'autres spécimens. Les courbes de croissance peuvent être développées lorsque les âges de différents spécimens sont tracés sur un graphique avec leur masse. Une courbe de croissance du T. rex est en forme de S, les juvéniles restant en dessous de 1 800 kg (4 000 lb) jusqu'à environ 14 ans, lorsque la taille du corps a commencé à augmenter considérablement. Au cours de cette phase de croissance rapide, un jeune T. rex gagnerait en moyenne 600 kg (1 300 lb) par an pendant les quatre prochaines années. À 18 ans, la courbe se stabilise à nouveau, indiquant que la croissance a considérablement ralenti. Par exemple, seulement 600 kg (1 300 lb) séparaient Sue, 28 ans, d'un spécimen canadien de 22 ans ( RTMP 81.12.1). Une étude histologique de 2004 réalisée par différents travailleurs corrobore ces résultats, concluant que la croissance rapide a commencé à ralentir vers l'âge de 16 ans.

Diagramme montrant les étapes de croissance

Une étude menée par Hutchinson et ses collègues en 2011 a corroboré les méthodes d'estimation précédentes en général, mais leur estimation des taux de croissance de pointe est nettement plus élevée ; il a constaté que les "taux de croissance maximum pour T. rex pendant la phase exponentielle sont de 1790 kg/an". Bien que ces résultats soient bien supérieurs aux estimations précédentes, les auteurs ont noté que ces résultats réduisaient significativement la grande différence entre son taux de croissance réel et celui qui serait attendu d'un animal de sa taille. Le changement soudain du taux de croissance à la fin de la poussée de croissance peut indiquer une maturité physique, une hypothèse qui est étayée par la découverte de tissu médullaire dans le fémur d'un T. rex de 16 à 20 ans du Montana ( MOR 1125, également connu sous le nom de B-rex). Le tissu médullaire n'est trouvé que chez les oiseaux femelles pendant l'ovulation, ce qui indique que le B-rex était en âge de procréer. Une étude plus approfondie indique un âge de 18 ans pour ce spécimen. En 2016, il a finalement été confirmé par Mary Higby Schweitzer et Lindsay Zanno et leurs collègues que les tissus mous du fémur de MOR 1125 étaient des tissus médullaires. Cela a également confirmé l'identité du spécimen en tant que femelle. La découverte de tissu osseux médullaire chez Tyrannosaurus peut s'avérer utile pour déterminer le sexe d'autres espèces de dinosaures lors d'examens futurs, car la composition chimique du tissu médullaire est indubitable. D'autres tyrannosauridés présentent des courbes de croissance extrêmement similaires, bien qu'avec des taux de croissance plus faibles correspondant à leurs tailles adultes plus faibles.

Une étude supplémentaire publiée en 2020 par Woodward et ses collègues pour la revue Science Advances indique qu'au cours de leur croissance de juvénile à adulte, le Tyrannosaurus était capable de ralentir sa croissance pour contrer des facteurs environnementaux tels que le manque de nourriture. L'étude, axée sur deux spécimens juvéniles âgés de 13 à 15 ans conservés au Burpee Museum dans l'Illinois, indique que le taux de maturation du Tyrannosaurus dépendait de l'abondance des ressources. Cette étude indique également que dans de tels environnements changeants, le Tyrannosaurus était particulièrement bien adapté à un environnement qui changeait chaque année en ce qui concerne l'abondance des ressources, laissant entendre que d'autres prédateurs de taille moyenne pourraient avoir eu des difficultés à survivre dans des conditions aussi difficiles et expliquant la partition de niche entre les juvéniles et les tyrannosaures adultes. L'étude indique en outre que Tyrannosaurus et le genre douteux Nanotyrannus sont synonymes, en raison de l'analyse des anneaux de croissance dans les os des deux spécimens étudiés.

Plus de la moitié des spécimens connus de T. rex semblent être morts dans les six ans après avoir atteint la maturité sexuelle, une tendance qui est également observée chez d'autres tyrannosaures et chez certains grands oiseaux et mammifères à longue durée de vie aujourd'hui. Ces espèces se caractérisent par des taux de mortalité infantile élevés, suivis d'une mortalité relativement faible chez les juvéniles. La mortalité augmente à nouveau après la maturité sexuelle, en partie à cause des stress de la reproduction. Une étude suggère que la rareté des fossiles de T. rex juvéniles est due en partie aux faibles taux de mortalité juvénile; les animaux ne mouraient pas en grand nombre à ces âges et n'étaient donc pas souvent fossilisés. Cette rareté peut également être due à l'incomplétude des archives fossiles ou au parti pris des collectionneurs de fossiles pour des spécimens plus grands et plus spectaculaires. Dans une conférence de 2013, Thomas Holtz Jr. a suggéré que les dinosaures « vivaient vite et mouraient jeunes » parce qu'ils se reproduisaient rapidement alors que les mammifères ont une longue durée de vie parce qu'ils mettent plus de temps à se reproduire. Gregory S. Paul écrit également que le tyrannosaure s'est reproduit rapidement et est mort jeune, mais attribue sa courte durée de vie aux vies dangereuses qu'il a vécues.

Peau et plumes filamenteuses possibles

Impressions de peau fossilisée de la région de la queue d'un tyrannosaure , Houston Museum of Natural Science

La découverte de dinosaures à plumes a conduit à un débat sur la question de savoir si, et dans quelle mesure, le tyrannosaure aurait pu être à plumes. Des structures filamenteuses, qui sont communément reconnues comme les précurseurs des plumes , ont été signalées dans le tyrannosauroide basal de petite taille Dilong paradoxus de la formation Yixian du Crétacé inférieur de Chine en 2004. Parce que les impressions tégumentaires de plus gros tyrannosauroides connus à cette époque ont montré des preuves de échelles , les chercheurs qui ont étudié Dilong ont émis l' hypothèse que les plumes isolantes pourraient avoir été perdues par les espèces plus grandes en raison de leur rapport surface/volume plus petit. La découverte ultérieure de l'espèce géante Yutyrannus huali , également du Yixian, a montré que même certains grands tyrannosauroidés avaient des plumes couvrant une grande partie de leur corps, jetant un doute sur l'hypothèse qu'ils étaient une caractéristique liée à la taille. Une étude de 2017 a examiné les empreintes cutanées connues de tyrannosauridés, y compris celles d'un spécimen de Tyrannosaurus surnommé "Wyrex" (BHI 6230) qui préserve des plaques d'écailles en mosaïque sur la queue, la hanche et le cou. L'étude a conclu que la couverture de plumes des grands tyrannosauridés tels que le tyrannosaure était, si elle était présente, limitée à la partie supérieure du tronc.

Un résumé de conférence publié en 2016 postulait que les théropodes tels que le Tyrannosaurus avaient leurs dents supérieures couvertes de lèvres, au lieu de dents nues comme chez les crocodiliens . Ceci était basé sur la présence d' émail qui, selon l'étude, doit rester hydraté, un problème auquel les animaux aquatiques comme les crocodiliens ne sont pas confrontés. Une étude analytique de 2017 a proposé que les tyrannosauridés avaient de grandes écailles plates sur le museau au lieu des lèvres. Cependant, il y a eu des critiques où il favorise l'idée des lèvres. Les crocodiles n'ont pas vraiment d'écailles plates mais plutôt une peau kératinisée craquelée.

Dimorphisme sexuel

Moulages de squelettes montés en position d'accouplement, Musée Jurassique des Asturies

À mesure que le nombre de spécimens connus augmentait, les scientifiques ont commencé à analyser la variation entre les individus et ont découvert ce qui semblait être deux types de corps distincts, ou morphes , similaires à d'autres espèces de théropodes. Comme l'une de ces morphes était plus solidement construite, elle était appelée morphe « robuste » tandis que l'autre était appelée « gracile ». Plusieurs différences morphologiques associées aux deux formes ont été utilisées pour analyser le dimorphisme sexuel chez T. rex , la forme « robuste » étant généralement suggérée comme étant une femelle. Par exemple, le bassin de plusieurs spécimens « robustes » semblait être plus large, peut-être pour permettre le passage des œufs . On pensait également que la morphologie « robuste » était en corrélation avec un chevron réduit sur la première vertèbre caudale, également pour permettre aux œufs de sortir de l' appareil reproducteur , comme cela avait été signalé à tort pour les crocodiles .

Ces dernières années, les preuves du dimorphisme sexuel ont été affaiblies. Une étude de 2005 a rapporté que les allégations précédentes de dimorphisme sexuel dans l'anatomie du crocodile en chevron étaient erronées, jetant le doute sur l'existence d'un dimorphisme similaire entre les sexes de T. rex . Un chevron de taille normale a été découvert sur la première vertèbre caudale de Sue, un individu extrêmement robuste, indiquant que cette caractéristique ne pouvait de toute façon pas être utilisée pour différencier les deux morphes. Comme des spécimens de T. rex ont été trouvés de la Saskatchewan au Nouveau-Mexique , les différences entre les individus peuvent indiquer une variation géographique plutôt qu'un dimorphisme sexuel. Les différences pourraient également être liées à l'âge, les individus « robustes » étant des animaux plus âgés.

Il a été démontré de manière concluante qu'un seul spécimen de T. rex appartenait à un sexe spécifique. L'examen du B-rex a démontré la préservation des tissus mous dans plusieurs os. Une partie de ce tissu a été identifiée comme un tissu médullaire, un tissu spécialisé cultivé uniquement chez les oiseaux modernes comme source de calcium pour la production de coquille d' œuf pendant l' ovulation . Comme seules les oiseaux femelles pondent des œufs, le tissu médullaire ne se trouve naturellement que chez les femelles, bien que les mâles soient capables de le produire lorsqu'ils sont injectés d' hormones reproductrices femelles comme les œstrogènes . Cela suggère fortement que B-rex était une femelle et qu'elle est morte pendant l'ovulation. Des recherches récentes ont montré que le tissu médullaire n'est jamais trouvé chez les crocodiles, qui sont considérés comme les plus proches parents vivants des dinosaures, à l'exception des oiseaux. La présence partagée de tissu médullaire chez les oiseaux et les dinosaures théropodes est une preuve supplémentaire de la relation évolutive étroite entre les deux.

Posture

Reconstruction obsolète (par Charles R. Knight ), montrant une pose droite

Comme de nombreux dinosaures bipèdes , le T. rex était historiquement décrit comme un « trépied vivant », avec le corps à 45 degrés ou moins de la verticale et la queue traînant le long du sol, semblable à un kangourou . Ce concept date de la reconstruction d' Hadrosaurus par Joseph Leidy en 1865 , le premier à représenter un dinosaure dans une posture bipède. En 1915, convaincu que la créature se tenait debout, Henry Fairfield Osborn , ancien président du Muséum américain d'histoire naturelle, renforça encore l'idée en dévoilant le premier squelette complet de T. rex disposé de cette façon. Il est resté debout pendant 77 ans, jusqu'à ce qu'il soit démantelé en 1992.

En 1970, les scientifiques ont réalisé que cette pose était incorrecte et n'aurait pas pu être maintenue par un animal vivant, car elle aurait entraîné la luxation ou l'affaiblissement de plusieurs articulations , dont les hanches et l'articulation entre la tête et la colonne vertébrale . Les représentations de montage AMNH inexactes inspiré similaires dans de nombreux films et peintures (tels que Rudolph Zallinger « célèbre peinture murale de l'âge des reptiles à l' Université Yale » s Peabody Museum of Natural History ) jusqu'à ce que les années 1990, lorsque des films tels que Jurassic Park introduit un plus précis posture au grand public. Les représentations modernes dans les musées, l'art et le cinéma montrent le T. rex avec son corps approximativement parallèle au sol avec la queue étendue derrière le corps pour équilibrer la tête.

Pour s'asseoir, le tyrannosaure a peut-être réglé son poids vers l'arrière et reposé son poids sur une botte pubienne, la large expansion à l'extrémité du pubis chez certains dinosaures. Avec son poids reposant sur le bassin, il était peut-être libre de bouger les membres postérieurs. Se relever aurait peut-être impliqué une certaine stabilisation des membres antérieurs diminutifs. Cette dernière, connue sous le nom de théorie des pompes de Newman, a été débattue. Néanmoins, le tyrannosaure était probablement capable de se relever s'il tombait, ce qui n'aurait nécessité que de placer les membres en dessous du centre de gravité, avec la queue comme contrepoids efficace.

Les bras

Les membres antérieurs pourraient avoir été utilisés pour aider le T. rex à se lever d'une pose de repos, comme on le voit dans ce plâtre ( spécimen Bucky )

Lorsque T. rex a été découvert pour la première fois, l' humérus était le seul élément connu des membres antérieurs. Pour le squelette monté initial vu par le public en 1915, Osborn a substitué des membres antérieurs plus longs à trois doigts comme ceux d' Allosaurus . Un an plus tôt, Lawrence Lambe a décrit les membres antérieurs courts et à deux doigts du Gorgosaurus étroitement apparenté . Cela suggérait fortement que le T. rex avait des membres antérieurs similaires, mais cette hypothèse n'a été confirmée que lorsque les premiers membres antérieurs complets du T. rex ont été identifiés en 1989, appartenant au MOR 555 (le "Wankel rex"). Les restes de Sue comprennent également des membres antérieurs complets. Les bras du T. rex sont très petits par rapport à la taille globale du corps, mesurant seulement 1 mètre (3,3 pieds) de long, et certains chercheurs les ont qualifiés de vestigiaux . Les os présentent de grandes zones d' attache musculaire , indiquant une force considérable. Cela a été reconnu dès 1906 par Osborn, qui a émis l'hypothèse que les membres antérieurs pouvaient avoir été utilisés pour saisir un partenaire pendant la copulation . Il a également été suggéré que les membres antérieurs étaient utilisés pour aider l'animal à se lever d'une position couchée.

Diagramme illustrant l'anatomie du bras

Une autre possibilité est que les membres antérieurs ont tenu une proie en difficulté alors qu'elle a été tuée par les énormes mâchoires du tyrannosaure. Cette hypothèse peut être étayée par une analyse biomécanique . Les os des membres antérieurs de T. rex présentent un os cortical extrêmement épais , ce qui a été interprété comme la preuve qu'ils ont été développés pour résister à de lourdes charges. Le muscle biceps brachial d'un T. rex adulte était capable de soulever à lui seul 199 kilogrammes (439 lb); d'autres muscles tels que le brachial travailleraient avec le biceps pour rendre la flexion du coude encore plus puissante. Le muscle M. biceps du T. rex était 3,5 fois plus puissant que l' équivalent humain . Un avant-bras de T. rex avait une amplitude de mouvement limitée, les articulations de l'épaule et du coude ne permettant respectivement que 40 et 45 degrés de mouvement. En revanche, les deux mêmes articulations chez Deinonychus permettent respectivement jusqu'à 88 et 130 degrés de mouvement, tandis qu'un bras humain peut pivoter de 360 ​​degrés au niveau de l'épaule et se déplacer de 165 degrés au niveau du coude. La construction lourde des os des bras, la force des muscles et l'amplitude de mouvement limitée peuvent indiquer qu'un système a évolué pour tenir bon malgré le stress d'une proie en difficulté. Dans la première description scientifique détaillée des membres antérieurs du Tyrannosaurus , les paléontologues Kenneth Carpenter et Matt Smith ont rejeté l'idée que les membres antérieurs étaient inutiles ou que T. rex était un charognard obligatoire.

Selon le paléontologue Steven M. Stanley , les bras de 1 mètre (3,3 pieds) du T. rex étaient utilisés pour tailler des proies, en particulier en utilisant ses griffes pour infliger rapidement de longues et profondes entailles à ses proies, bien que ce concept soit contesté par d'autres croyants. les bras étaient utilisés pour saisir un partenaire sexuel.

Thermorégulation

Restauration montrant un amincissement partiel

En 2014, il n'est pas clair si le tyrannosaure était endothermique (« à sang chaud »). Le tyrannosaure , comme la plupart des dinosaures, a longtemps été considéré comme ayant un métabolisme reptilien ectothermique ("à sang froid") . L'idée de l'ectothermie des dinosaures a été contestée par des scientifiques comme Robert T. Bakker et John Ostrom dans les premières années de la « Renaissance des dinosaures », à partir de la fin des années 1960. T. rex lui-même aurait été endothermique ("à sang chaud"), ce qui impliquait un mode de vie très actif. Depuis, plusieurs paléontologues ont cherché à déterminer la capacité du tyrannosaure à réguler sa température corporelle. Des preuves histologiques de taux de croissance élevés chez les jeunes T. rex , comparables à ceux des mammifères et des oiseaux, peuvent étayer l'hypothèse d'un métabolisme élevé. Les courbes de croissance indiquent que, comme chez les mammifères et les oiseaux, la croissance de T. rex était principalement limitée aux animaux immatures, plutôt qu'à la croissance indéterminée observée chez la plupart des autres vertébrés .

Les rapports isotopiques de l'oxygène dans l'os fossilisé sont parfois utilisés pour déterminer la température à laquelle l'os a été déposé, car le rapport entre certains isotopes est en corrélation avec la température. Dans un spécimen, les rapports isotopiques dans les os de différentes parties du corps indiquaient une différence de température ne dépassant pas 4 à 5 °C (7 à 9 °F) entre les vertèbres du torse et le tibia de la jambe inférieure. Cette petite plage de température entre le noyau du corps et les extrémités a été revendiquée par le paléontologue Reese Barrick et le géochimiste William Showers pour indiquer que T. rex maintenait une température corporelle interne constante ( homéothermie ) et qu'il bénéficiait d'un métabolisme quelque part entre les reptiles ectothermes et les mammifères endothermiques. D'autres scientifiques ont souligné que le rapport des isotopes de l'oxygène dans les fossiles d'aujourd'hui ne représente pas nécessairement le même rapport dans un passé lointain, et peut avoir été modifié pendant ou après la fossilisation ( diagenèse ). Barrick et Showers ont défendu leurs conclusions dans des articles ultérieurs, trouvant des résultats similaires chez un autre dinosaure théropode d'un continent différent et des dizaines de millions d'années plus tôt ( Giganotosaurus ). Ornithischiens dinosaures ont également montré des preuves de homéothermie, tandis que varanid lézards de la même formation ne l' ont pas. Même si T. rex présente des signes d'homéothermie, cela ne signifie pas nécessairement qu'il était endothermique. Une telle thermorégulation peut aussi s'expliquer par la gigantothermie , comme chez certaines tortues marines vivantes . Semblable aux alligators contemporains, la fenêtre dorsotemporale dans le crâne du tyrannosaure peut avoir facilité la thermorégulation.

Mouchoir doux

T. rex femur (MOR 1125) à partir duquel une matrice déminéralisée et des peptides (encarts) ont été obtenus

Dans le numéro de mars 2005 de Science , Mary Higby Schweitzer de l'Université d'État de Caroline du Nord et ses collègues ont annoncé la récupération de tissus mous de la cavité médullaire d'un os de jambe fossilisé d'un T. rex . L'os avait été intentionnellement, mais à contrecœur, cassé pour l'expédition et ensuite non conservé de la manière normale, en particulier parce que Schweitzer espérait le tester pour les tissus mous. Désigné comme le spécimen 1125 du Museum of the Rockies, ou MOR 1125, le dinosaure a déjà été excavé de la formation Hell Creek . Des vaisseaux sanguins flexibles et bifurquants et un tissu de matrice osseuse fibreux mais élastique ont été reconnus. De plus, des microstructures ressemblant à des cellules sanguines ont été trouvées à l'intérieur de la matrice et des vaisseaux. Les structures ressemblent aux cellules sanguines et aux vaisseaux sanguins de l' autruche . Si un processus inconnu, distinct de la fossilisation normale, a préservé le matériau, ou si le matériau est original, les chercheurs ne le savent pas, et ils font attention à ne faire aucune affirmation sur la préservation. S'il s'agit de matériel original, toutes les protéines survivantes peuvent être utilisées comme moyen de deviner indirectement une partie du contenu en ADN des dinosaures impliqués, car chaque protéine est généralement créée par un gène spécifique. L'absence de découvertes antérieures peut être le résultat de personnes supposant que le tissu préservé était impossible, donc ne pas regarder. Depuis le premier, deux autres tyrannosaures et un hadrosaure se sont également avérés avoir de telles structures ressemblant à des tissus. La recherche sur certains des tissus impliqués a suggéré que les oiseaux sont des parents plus proches des tyrannosaures que d'autres animaux modernes.

Dans des études publiées dans Science en avril 2007, Asara et ses collègues ont conclu que sept traces de protéines de collagène détectées dans l' os purifié de T. rex correspondent le plus à celles signalées chez les poulets , suivies des grenouilles et des tritons. La découverte de protéines d'une créature vieille de plusieurs dizaines de millions d'années, ainsi que des traces similaires que l'équipe a trouvées dans un os de mastodonte d'au moins 160 000 ans, bouleverse la vision conventionnelle des fossiles et peut déplacer l'attention des paléontologues de la chasse aux os à la biochimie. Jusqu'à ces découvertes, la plupart des scientifiques supposaient que la fossilisation remplaçait tous les tissus vivants par des minéraux inertes. Le paléontologue Hans Larsson de l'Université McGill à Montréal, qui ne faisait pas partie des études, a qualifié les découvertes de « une étape importante » et a suggéré que les dinosaures pourraient « entrer dans le domaine de la biologie moléculaire et vraiment lancer la paléontologie dans le monde moderne ».

Le tissu mou présumé a été remis en question par Thomas Kaye de l' Université de Washington et ses co-auteurs en 2008. Ils soutiennent que ce qui se trouvait réellement à l'intérieur de l'os du tyrannosaure était un biofilm visqueux créé par des bactéries qui recouvraient les vides autrefois occupés par les vaisseaux sanguins et cellules. Les chercheurs ont découvert que ce qui avait été précédemment identifié comme des restes de cellules sanguines, en raison de la présence de fer, étaient en fait des framboïdes , des sphères minérales microscopiques contenant du fer. Ils ont trouvé des sphères similaires dans une variété d'autres fossiles de différentes périodes, y compris une ammonite . Dans l'ammonite, ils ont trouvé les sphères à un endroit où le fer qu'elles contiennent n'aurait pu avoir aucun rapport avec la présence de sang. Schweitzer a fortement critiqué les affirmations de Kaye et fait valoir qu'il n'y a aucune preuve rapportée que les biofilms peuvent produire des tubes creux ramifiés comme ceux notés dans son étude. San Antonio, Schweitzer et ses collègues ont publié en 2011 une analyse des parties du collagène récupérées, concluant que c'étaient les parties internes de la bobine de collagène qui avaient été préservées, comme on aurait pu s'y attendre après une longue période de dégradation des protéines. D'autres recherches remettent en question l'identification des tissus mous en tant que biofilm et confirment la découverte de "structures ramifiées ressemblant à des vaisseaux" à l'intérieur de l'os fossilisé.

La vitesse

Fémur (os de la cuisse)
Tibia (tibia)
Métatarses (os du pied)
Phalanges (os des orteils)
Anatomie squelettique d'une jambe droite de T. rex

Les scientifiques ont produit un large éventail de vitesses de course maximales possibles pour le tyrannosaure : principalement autour de 9 mètres par seconde (32 km/h ; 20 mph), mais aussi bas que 4,5 à 6,8 mètres par seconde (16 à 24 km/h ; 10 à 15 mph) et jusqu'à 20 mètres par seconde (72 km/h; 45 mph), bien qu'il soit très improbable de rouler à cette vitesse. Le tyrannosaure était un carnivore volumineux et lourd, il est donc peu probable qu'il coure très vite par rapport à d'autres théropodes comme Carnotaurus ou Giganotosaurus . Les chercheurs se sont appuyés sur diverses techniques d'estimation car, bien qu'il existe de nombreuses traces de grands théropodes marchant, aucune n'a montré de signe de course.

Un rapport de 2002 a utilisé un modèle mathématique (validé en l'appliquant à trois animaux vivants : alligators , poulets et humains ; et huit autres espèces, y compris les émeus et les autruches) pour évaluer la masse musculaire des jambes nécessaire pour courir rapidement (plus de 40 km/h ou 25 mph). Les scientifiques qui pensent que le tyrannosaure était capable de courir soulignent que les os creux et d'autres caractéristiques qui auraient allégé son corps peuvent avoir maintenu le poids adulte à seulement 4,5 tonnes métriques (5,0 tonnes courtes) environ, ou que d'autres animaux comme les autruches et les chevaux avec de longues jambes flexibles sont capables d'atteindre des vitesses élevées grâce à des foulées plus lentes mais plus longues. Les vitesses de pointe proposées dépassaient 40 kilomètres par heure (25 mph) pour le tyrannosaure , mais ont été jugées irréalisables car elles nécessiteraient des muscles des jambes exceptionnels d'environ 40 à 86 % de la masse corporelle totale. Même des vitesses modérément rapides auraient nécessité de gros muscles des jambes. Si la masse musculaire était moindre, seulement 18 kilomètres par heure (11 mph) pour la marche ou le jogging auraient été possibles. Holtz a noté que les tyrannosauridés et certains groupes étroitement apparentés avaient des composantes distales des membres postérieurs significativement plus longues (tibia plus pied plus orteils) par rapport à la longueur du fémur que la plupart des autres théropodes, et que les tyrannosauridés et leurs proches parents avaient un métatarse étroitement imbriqué (os du pied). Le troisième métatarsien a été pressé entre les deuxième et quatrième métatarsiens pour former une seule unité appelée arctométatarse . Cette caractéristique de la cheville a peut-être aidé l'animal à courir plus efficacement. Ensemble, ces caractéristiques des jambes ont permis au tyrannosaure de transmettre les forces locomotrices du pied au bas de la jambe plus efficacement que dans les théropodes antérieurs.

Seule piste connue pour les tyrannosauridés ( Bellatoripes fredlundi ), de la formation Wapiti , Colombie-Britannique

De plus, une étude de 2020 indique que le tyrannosaure et d'autres tyrannosauridés étaient des marcheurs exceptionnellement efficaces. Les études de Dececchi et al. , a comparé les proportions des jambes, la masse corporelle et les allures de plus de 70 espèces de dinosaures théropodes, dont le Tyrannosaurus et ses proches. L'équipe de recherche a ensuite appliqué diverses méthodes pour estimer la vitesse maximale de chaque dinosaure lors de la course ainsi que la quantité d'énergie dépensée par chaque dinosaure en se déplaçant à des vitesses plus détendues, comme lors de la marche. Parmi les espèces de taille petite à moyenne telles que les dromaeosauridés, les pattes plus longues semblent être une adaptation pour une course plus rapide, conformément aux résultats précédents d'autres chercheurs. Mais pour les théropodes pesant plus de 1 000 kg (2 200 lb), la vitesse de course maximale est limitée par la taille du corps, de sorte que les jambes plus longues se sont avérées être en corrélation avec la marche à faible énergie. Les résultats indiquent en outre que les plus petits théropodes ont développé de longues pattes comme moyen à la fois d'aider à chasser et d'échapper aux plus gros prédateurs, tandis que les plus grands théropodes qui ont développé de longues pattes l'ont fait pour réduire les coûts énergétiques et augmenter l'efficacité de la recherche de nourriture, car ils étaient libérés des exigences de pression de prédation en raison de leur rôle de prédateurs au sommet. Par rapport aux groupes plus basaux de théropodes de l'étude, les tyrannosaures comme le Tyrannosaurus lui-même ont montré une augmentation marquée de l'efficacité de la recherche de nourriture en raison de la réduction des dépenses énergétiques pendant la chasse ou la chasse. Cela a probablement eu pour résultat que les tyrannosaures ont eu un besoin réduit de chasses et ont donc besoin de moins de nourriture pour subvenir à leurs besoins. De plus, la recherche, conjointement avec des études montrant que les tyrannosaures étaient plus agiles que les autres théropodes de grande taille, indique qu'ils étaient assez bien adaptés à une approche de traque à longue distance suivie d'une accélération rapide pour aller tuer. En conséquence, des analogies peuvent être notées entre les tyrannosauridés et les loups modernes, étayées par des preuves qu'au moins certains tyrannosauridés chassaient en groupe.

Une étude publiée en 2021 par Pasha van Bijlert et al. , a calculé la vitesse de marche préférée du tyrannosaure , rapportant une vitesse de 1,28 mètre par seconde (4,6 km/h ; 2,9 mph). En marchant, les animaux réduisent leur dépense énergétique en choisissant certains rythmes de pas auxquels résonnent leurs parties du corps . La même chose aurait été vraie pour les dinosaures , mais les études précédentes n'avaient pas pleinement pris en compte l'impact de la queue sur leur vitesse de marche. Selon les auteurs, lorsqu'un dinosaure marchait, sa queue se balançait légèrement de haut en bas à chaque pas en raison des ligaments interépineux qui suspendaient la queue. Comme les élastiques, ces ligaments emmagasinent de l'énergie lorsqu'ils sont étirés en raison du balancement de la queue. En utilisant un modèle 3-D du spécimen de Tyrannosaurus Trix , les muscles et les ligaments ont été reconstruits pour simuler les mouvements de la queue. Cela se traduit par une vitesse de marche rythmique et économe en énergie pour le tyrannosaure similaire à celle observée chez les animaux vivants tels que les humains, les autruches et les girafes.

Une étude de 2017 a estimé la vitesse de course maximale du Tyrannosaurus à 17 mph (27 km/h), spéculant que le Tyrannosaurus a épuisé ses réserves d'énergie bien avant d'atteindre la vitesse maximale, entraînant une relation de type parabole entre la taille et la vitesse. Une autre étude de 2017 a émis l'hypothèse qu'un tyrannosaure adulte était incapable de courir en raison de charges squelettiques élevées. En utilisant une estimation de poids calculée de 7 tonnes, le modèle a montré que des vitesses supérieures à 11 mph (18 km/h) auraient probablement brisé les os des jambes du Tyrannosaurus . La découverte peut signifier que la course n'était pas non plus possible pour d'autres dinosaures théropodes géants comme le Giganotosaurus , le Mapusaurus et l' Acrocanthosaurus . Cependant, des études d'Eric Snively et ses collègues , publiées en 2019 indiquent que le Tyrannosaurus et d'autres tyrannosauridés étaient plus maniables que les allosauroïdes et autres théropodes de taille comparable en raison d'une faible inertie de rotation par rapport à leur masse corporelle combinée à de gros muscles des jambes. En conséquence, il est supposé que le tyrannosaure était capable de faire des virages relativement rapides et pourrait probablement pivoter son corps plus rapidement lorsqu'il est proche de sa proie, ou qu'en tournant, le théropode pourrait "pirouetter" sur un seul pied planté tandis que la jambe alternée a été retenu dans une balançoire suspendue lors d'une poursuite. Les résultats de cette étude pourraient potentiellement faire la lumière sur la façon dont l'agilité aurait pu contribuer au succès de l'évolution des tyrannosauridés.

Empreintes possibles

Des traces de fossiles rares et des pistes trouvées au Nouveau-Mexique et au Wyoming qui sont attribuées à l'ichnogenus Tyrannosauripus ont été attribuées à Tyrannosaurus , sur la base de l'âge stratigraphique des roches dans lesquelles elles sont conservées. Le premier spécimen, trouvé en 1994 a été décrit par Lockley et Hunt et se compose d'une seule et grande empreinte. Une autre paire d'ichnofossiles, décrite en 2020, montre de grands tyrannosaures se levant d'une position couchée en se levant en utilisant leurs bras en conjonction avec les coussinets de leurs pieds pour se tenir debout. Ces deux ensembles uniques de fossiles ont été trouvés à Ludlow, Colorado et Cimarron, Nouveau-Mexique. Un autre ichnofossile décrit en 2018, appartenant peut-être à un jeune Tyrannosaurus ou au genre douteux Nanotyrannus a été découvert dans la formation Lance du Wyoming. La piste elle-même offre un rare aperçu de la vitesse de marche des tyrannosauridés, et on estime que le traceur se déplaçait à une vitesse de 4,5 à 8,0 kilomètres par heure (2,8 à 5,0 mph), nettement plus rapide que prévu pour les estimations de la vitesse de marche. chez les tyrannosauridés.

Cerveau et sens

Les orbites sont tournées principalement vers l'avant, ce qui lui confère une bonne vision binoculaire ( spécimen de Sue ).

Une étude menée par Lawrence Witmer et Ryan Ridgely de l'Université de l'Ohio a révélé que le tyrannosaure partageait les capacités sensorielles accrues d'autres coelurosaures , mettant en évidence des mouvements oculaires et de la tête relativement rapides et coordonnés ; une capacité améliorée à détecter les sons à basse fréquence, ce qui permettrait aux tyrannosaures de suivre les mouvements de leurs proies sur de longues distances ; et un sens de l'odorat amélioré. Une étude publiée par Kent Stevens a conclu que le tyrannosaure avait une vision perçante. En appliquant une périmétrie modifiée aux reconstructions faciales de plusieurs dinosaures, dont le Tyrannosaurus , l'étude a révélé que le Tyrannosaurus avait une portée binoculaire de 55 degrés, dépassant celle des faucons modernes. Stevens a estimé que le tyrannosaure avait 13 fois l'acuité visuelle d'un humain et dépassait l'acuité visuelle d'un aigle, qui est 3,6 fois celle d'une personne. Stevens a estimé un point éloigné limite (c'est-à-dire la distance à laquelle un objet peut être vu comme séparé de l'horizon) jusqu'à 6 km (3,7 mi), ce qui est supérieur aux 1,6 km (1 mi) qu'un humain peut voir.

Thomas Holtz Jr. a noté que la perception de grande profondeur du Tyrannosaurus était peut-être due à la proie qu'il devait chasser, notant qu'il devait chasser des dinosaures à cornes tels que le Triceratops , des dinosaures blindés tels que l' Ankylosaurus et les dinosaures à bec de canard et leurs comportements sociaux éventuellement complexes. Il suggérerait que cela rendait la précision plus cruciale pour le tyrannosaure, lui permettant de "entrer, de porter ce coup et de l'abattre". En revanche, les Acrocanthosaurus avaient une perception de la profondeur limitée car ils chassaient les grands sauropodes, qui étaient relativement rares à l'époque du Tyrannosaurus .

Le tyrannosaure avait de très gros bulbes olfactifs et des nerfs olfactifs par rapport à la taille de leur cerveau, les organes responsables d'un sens de l'odorat accru. Cela suggère que le sens de l'odorat était très développé et implique que les tyrannosaures pouvaient détecter les carcasses par l'odorat seul sur de grandes distances. Le sens de l'odorat chez les tyrannosaures était peut-être comparable à celui des vautours modernes , qui utilisent l'odorat pour suivre les carcasses pour les charognards. Des recherches sur les bulbes olfactifs ont montré que T. rex avait l'odorat le plus développé des 21 espèces de dinosaures non aviaires échantillonnées.

Moulage de la boîte crânienne à l' Australian Museum , Sydney.

Assez inhabituel parmi les théropodes, T. rex avait une très longue cochlée . La longueur de la cochlée est souvent liée à l'acuité auditive, ou du moins à l'importance de l'audition dans le comportement, ce qui implique que l'audition était un sens particulièrement important pour les tyrannosaures. Plus précisément, les données suggèrent que T. rex est mieux entendu dans la gamme des basses fréquences et que les sons à basse fréquence sont une partie importante du comportement des tyrannosaures. Une étude réalisée en 2017 par Thomas Carr et ses collègues a révélé que le museau des tyrannosauridés était très sensible, sur la base d'un nombre élevé de petites ouvertures dans les os du visage du Daspletosaurus apparenté qui contenait des neurones sensoriels . L'étude a émis l'hypothèse que les tyrannosaures auraient pu utiliser leur museau sensible pour mesurer la température de leurs nids et ramasser doucement les œufs et les nouveau-nés, comme on le voit chez les crocodyliens modernes. Une autre étude publiée en 2021 suggère en outre que le tyrannosaure avait un sens aigu du toucher, basé sur les canaux neurovasculaires à l'avant de ses mâchoires, qu'il pourrait utiliser pour mieux détecter et consommer ses proies. L'étude, publiée par Kawabe et Hittori et al., suggère que le Tyrannosaurus pourrait également détecter avec précision de légères différences dans le matériel et les mouvements, lui permettant d'utiliser différentes stratégies d'alimentation sur différentes parties des carcasses de ses proies en fonction de la situation. Les canaux neurovasculaires sensibles du Tyrannosaurus étaient également probablement adaptés à l'exécution de mouvements et de comportements fins tels que la construction de nids, les soins parentaux et d'autres comportements sociaux tels que la communication intraspécifique. Les résultats de cette étude s'alignent également sur les résultats obtenus dans l'étude du tyrannosauridé apparenté Daspletosaurus horneri et de l' allosauroïde Neovenator , qui ont des adaptations neurovasculaires similaires, suggérant que les visages des théropodes étaient très sensibles à la pression et au toucher.

Une étude de Grant R. Hurlburt, Ryan C. Ridgely et Lawrence Witmer a obtenu des estimations des quotients d'encéphalisation (QE), basées sur des reptiles et des oiseaux, ainsi que des estimations du rapport masse cérébrale/masse cérébrale. L'étude a conclu que Tyrannosaurus avait le cerveau relativement plus gros de tous les dinosaures adultes non aviaires, à l'exception de certains petits maniraptoriformes ( Bambiraptor , Troodon et Ornithomimus ). L'étude a révélé que la taille relative du cerveau du Tyrannosaurus était toujours dans la gamme des reptiles modernes, étant au plus 2 écarts - types au-dessus de la moyenne des QE des reptiles non aviaires. Les estimations du rapport de la masse cérébrale à la masse cérébrale varieraient de 47,5 à 49,53 pour cent. Selon l'étude, c'est plus que les estimations les plus basses pour les oiseaux existants (44,6 pour cent), mais toujours proche des ratios typiques des plus petits alligators sexuellement matures qui vont de 45,9 à 47,9 pour cent. D'autres études, telles que celles de Steve Brusatte, indiquent que le quotient d'encéphalisation du Tyrannosaurus était similaire (2,0 à 2,4) à celui d'un chimpanzé (2,2 à 2,5), bien que cela puisse être discutable car les quotients d'encéphalisation des reptiles et des mammifères ne sont pas équivalents.

Comportement social

Squelettes montés de différents groupes d'âge (squelette en bas à gauche basé sur le juvénile anciennement nommé Stygivenator ), Natural History Museum of Los Angeles County

Suggérant que Tyrannosaurus pouvait avoir été des chasseurs de meute , Philip J. Currie a comparé le T. rex aux espèces apparentées Tarbosaurus bataar et Albertosaurus sarcophagus , citant des preuves fossiles qui pourraient indiquer le comportement de la meute. Une découverte dans le Dakota du Sud où trois squelettes de T. rex étaient à proximité a suggéré une meute. Étant donné que les proies disponibles telles que le tricératops et l' ankylosaurus avaient des défenses importantes, il aurait pu être efficace pour le T. rex de chasser en groupe.

L'hypothèse de la chasse aux meutes de Currie a été critiquée pour ne pas avoir été évaluée par des pairs , mais a plutôt été discutée dans une interview télévisée et un livre intitulé Dino Gangs . La théorie de Currie pour la chasse en meute par T. rex est basée principalement par analogie avec une espèce différente, Tarbosaurus bataar , et que les preuves supposées de la chasse en meute chez T. bataar lui-même n'avaient pas encore été évaluées par des pairs. Selon les scientifiques évaluant le programme Dino Gangs , les preuves de la chasse en meute chez Tarbosaurus et Albertosaurus sont faibles et basées sur des restes squelettiques pour lesquels d'autres explications peuvent s'appliquer (comme la sécheresse ou une inondation forçant les dinosaures à mourir ensemble au même endroit). Les traces fossilisées de la formation Wapiti du Crétacé supérieur du nord - est de la Colombie-Britannique , au Canada, laissées par trois tyrannosauridés voyageant dans la même direction, peuvent également indiquer des meutes.

Des preuves d'attaque intraspécifique ont été trouvées par Joseph Peterson et ses collègues dans le juvénile Tyrannosaurus surnommé Jane . Peterson et son équipe ont découvert que le crâne de Jane présentait des blessures par perforation guéries sur la mâchoire supérieure et le museau qui, selon eux, provenaient d'un autre tyrannosaure juvénile . Des tomodensitogrammes ultérieurs du crâne de Jane confirmeraient davantage l'hypothèse de l'équipe, montrant que les plaies perforantes provenaient d'une blessure traumatique et qu'il y avait eu une guérison ultérieure. L'équipe a également déclaré que les blessures de Jane étaient structurellement différentes des lésions induites par le parasite trouvées chez Sue et que les blessures de Jane étaient sur son visage alors que le parasite qui a infecté Sue a causé des lésions à la mâchoire inférieure.

Stratégies d'alimentation

Marques de dents de tyrannosaure sur les os de divers dinosaures herbivores
Un tyrannosaure monté à côté d'un tricératops au musée d'histoire naturelle de Los Angeles

La plupart des paléontologues admettent que le tyrannosaure était à la fois un prédateur actif et un charognard comme la plupart des grands carnivores . De loin le plus grand carnivore de son environnement, le T. rex était très probablement un prédateur au sommet , s'attaquant aux hadrosaures , aux herbivores blindés comme les cératopsiens et les ankylosaures , et peut-être les sauropodes . Une étude réalisée en 2012 par Karl Bates et Peter Falkingham a révélé que le tyrannosaure avait la morsure la plus puissante de tous les animaux terrestres ayant jamais vécu, trouvant qu'un tyrannosaure adulte aurait pu exercer une force de 35 000 à 57 000 N (7 868 à 12 814 lbf ) dans les dents du fond. . Des estimations encore plus élevées ont été faites par Mason B. Meers en 2003. Cela lui a permis d'écraser les os lors de morsures répétitives et de consommer pleinement les carcasses de grands dinosaures. Stephan Lautenschlager et ses collègues ont calculé que le tyrannosaure était capable d'un écartement maximal de la mâchoire d'environ 80 degrés, une adaptation nécessaire pour une large gamme d'angles de mâchoire pour alimenter la forte morsure de la créature.

Un débat existe cependant pour savoir si le tyrannosaure était principalement un prédateur ou un pur charognard . Le débat est né d'une étude de 1917 de Lambe qui soutenait que les grands théropodes étaient de purs charognards parce que les dents de Gorgosaurus ne présentaient pratiquement aucune usure. Cet argument ne tenait pas compte du fait que les théropodes remplaçaient leurs dents assez rapidement. Depuis la première découverte du Tyrannosaurus, la plupart des scientifiques ont émis l'hypothèse qu'il s'agissait d'un prédateur ; comme les grands prédateurs modernes, il fouillerait ou volerait facilement la proie d'un autre prédateur s'il en avait l'occasion.

Le paléontologue Jack Horner a été l'un des principaux partisans de l'opinion selon laquelle le tyrannosaure n'était pas du tout un prédateur, mais plutôt un charognard. Il a avancé des arguments dans la littérature populaire pour soutenir l'hypothèse du pur charognard :

  • Les bras du tyrannosaure sont courts par rapport à d'autres prédateurs connus. Horner soutient que les bras étaient trop courts pour avoir la force de préhension nécessaire pour s'accrocher à la proie.
  • Les tyrannosaures avaient de gros bulbes olfactifs et des nerfs olfactifs (par rapport à la taille de leur cerveau). Ceux-ci suggèrent un sens de l'odorat très développé qui pourrait flairer les carcasses sur de grandes distances, comme le font les vautours modernes . Des recherches sur les bulbes olfactifs des dinosaures ont montré que le tyrannosaure avait le sens de l'odorat le plus développé des 21 dinosaures échantillonnés.
  • Les dents du tyrannosaure pouvaient écraser les os et donc extraire autant de nourriture ( moelle osseuse ) que possible des restes de carcasse, généralement les parties les moins nutritives. Karen Chin et ses collègues ont trouvé des fragments d'os dans des coprolithes (fèces fossilisées) qu'ils attribuent aux tyrannosaures, mais soulignent que les dents d'un tyrannosaure n'étaient pas bien adaptées à la mastication systématique de l'os comme le font les hyènes pour extraire la moelle.
  • Depuis au moins une partie de Tyrannosaurus " proie potentielle pourrait se déplacer rapidement, la preuve qu'il a marché au lieu de RAN pourrait indiquer qu'il était un trésor. D'un autre côté, des analyses récentes suggèrent que le Tyrannosaurus , bien que plus lent que les grands prédateurs terrestres modernes, pourrait bien avoir été assez rapide pour s'attaquer aux grands hadrosaures et cératopsiens .

D'autres preuves suggèrent un comportement de chasse chez Tyrannosaurus . Les orbites des tyrannosaures sont positionnées de manière à ce que les yeux soient dirigés vers l'avant, leur donnant une vision binoculaire légèrement meilleure que celle des faucons modernes . Il n'est pas évident pourquoi la sélection naturelle aurait favorisé cette tendance à long terme si les tyrannosaures avaient été de purs charognards, qui n'auraient pas eu besoin de la perception avancée de la profondeur que procure la vision stéréoscopique . Chez les animaux modernes, la vision binoculaire se retrouve principalement chez les prédateurs.

Une étude de 2021 axée sur la vision et l'audition du petit théropode Shuvuuia , auquel Tyrannosaurus a été comparé, suggère que le Tyrannosaurus était diurne et aurait chassé principalement pendant les heures de clarté, une caractéristique qu'il partageait avec Dromaeosaurus , un troisième dinosaure comparé à Shuvuuia dans l'étude. .

Les dommages aux vertèbres de la queue de ce squelette d' Edmontosaurus annectens (exposé au Denver Museum of Nature and Science) indiquent qu'il a peut-être été mordu par un tyrannosaure

Un squelette de l'hadrosauridé Edmontosaurus annectens a été décrit dans le Montana avec des dommages guéris infligés par un tyrannosaure aux vertèbres de sa queue . Le fait que les dommages semblent avoir guéri suggère que l' Edmontosaurus a survécu à l'attaque d'un tyrannosaure sur une cible vivante, c'est-à-dire que le tyrannosaure avait tenté une prédation active. Malgré le consensus selon lequel les morsures de la queue ont été causées par le tyrannosaure , certaines preuves montrent qu'elles pourraient avoir été créées par d'autres facteurs. Par exemple, une étude de 2014 a suggéré que les blessures à la queue pourraient être dues à des individus d' Edmontosaurus se marchant les uns sur les autres, tandis qu'une autre étude en 2020 soutient l'hypothèse selon laquelle le stress biomécanique est la cause des blessures à la queue. Il existe également des preuves pour une interaction agressive entre un Triceratops et un Tyrannosaurus sous forme de partiellement guéries marques de dents de tyrannosaure sur un Triceratops corne de et squamosal (un os du jabot du cou ); la corne mordue est également brisée, avec une nouvelle croissance osseuse après la rupture. Cependant, on ne sait pas quelle était la nature exacte de l'interaction : l'un ou l'autre animal aurait pu être l'agresseur. Depuis que les blessures du Triceratops ont guéri, il est fort probable que le Triceratops ait survécu à la rencontre et ait réussi à vaincre le Tyrannosaurus . Dans une bataille contre un taureau Triceratops , le Triceratops se défendrait probablement en infligeant des blessures mortelles au Tyrannosaure à l' aide de ses cornes acérées. Des études sur Sue ont trouvé un péroné et une vertèbre de la queue cassés et guéris , des os du visage cicatrisés et une dent d'un autre tyrannosaure incrustée dans une vertèbre du cou, fournissant des preuves d'un comportement agressif. Des études sur des vertèbres d'hadrosaures de la formation de Hell Creek qui ont été perforées par les dents de ce qui semble être un tyrannosaure juvénile au stade avancé indiquent que malgré l'absence des adaptations de broyage des os des adultes, les jeunes individus étaient toujours capables d'utiliser le même os. technique d'alimentation par perforation que leurs homologues adultes.

Tyrannosaurus peut avoir eu de la salive infectieuse utilisée pour tuer sa proie, comme proposé par William Abler en 1992. Abler a observé que les dentelures (minuscules protubérances) sur les bords coupants des dents sont étroitement espacées, enfermant de petites chambres. Ces chambres pourraient avoir piégé des morceaux de carcasse avec des bactéries, donnant au tyrannosaure une morsure mortelle et infectieuse, un peu comme on pensait que le dragon de Komodo avait. Jack Horner et Don Lessem, dans un livre populaire de 1993, ont remis en question l'hypothèse d'Abler, affirmant que les dentelures des dents du tyrannosaure ressemblaient davantage à des cubes en forme que les dentelures des dents d'un moniteur de Komodo, qui sont arrondies.

Tyrannosaurus , et la plupart des autres théropodes, ont probablement principalement traité des carcasses avec des secousses latérales de la tête, comme les crocodiliens. La tête n'était pas aussi maniable que les crânes des allosauroïdes , en raison des articulations plates des vertèbres du cou.

Cannibalisme

Les preuves suggèrent également fortement que les tyrannosaures étaient au moins occasionnellement cannibales. Le tyrannosaure lui-même a des preuves solides indiquant qu'il a été cannibale dans au moins une capacité de nettoyage basée sur des marques de dents sur les os du pied, l'humérus et les métatarses d'un spécimen. Fossiles de la Formation Fruitland , Formation Kirtland (deux Campanien âge) et l'âge Maastichtian Formation Ojo Alamo suggèrent que le cannibalisme était présent dans divers genres tyrannosaurid du bassin de San Juan. Les preuves recueillies à partir des spécimens suggèrent un comportement alimentaire opportuniste chez les tyrannosauridés qui cannibalisaient les membres de leur propre espèce. Une étude de Currie, Horner, Erickson et Longrich en 2010 a été avancée comme preuve du cannibalisme dans le genre Tyrannosaurus . Ils ont étudié quelques spécimens de Tyrannosaurus avec des marques de dents dans les os, attribuables au même genre. Les marques de dents ont été identifiées dans l' humérus , les os du pied et les métatarses , et cela a été considéré comme une preuve de charognards opportunistes, plutôt que de blessures causées par un combat intraspécifique. Dans un combat, ils ont proposé qu'il serait difficile d'atteindre pour mordre les pieds d'un rival, ce qui rend plus probable que les morsures aient été faites dans une carcasse. Comme les marques de morsure ont été faites dans des parties du corps avec des quantités relativement faibles de chair, il est suggéré que le tyrannosaure se nourrissait d'un cadavre dans lequel les parties les plus charnues avaient déjà été consommées. Ils étaient également ouverts à la possibilité que d'autres tyrannosauridés pratiquaient le cannibalisme.

Pathologie

Restauration d'un individu (basé sur MOR 980 ) avec des infections parasitaires

En 2001, Bruce Rothschild et d'autres ont publié une étude examinant les preuves des fractures de stress et des avulsions des tendons chez les dinosaures théropodes et les implications pour leur comportement. Étant donné que les fractures de stress sont causées par des traumatismes répétés plutôt que par des événements singuliers, elles sont plus susceptibles d'être causées par un comportement régulier que d'autres types de blessures. Sur les 81 os du pied de Tyrannosaurus examinés dans l'étude, un présentait une fracture de fatigue, tandis qu'aucun des 10 os de la main ne présentait de fracture de fatigue. Les chercheurs n'ont trouvé d'avulsions tendineuses que chez les Tyrannosaurus et les Allosaurus . Une blessure par avulsion a laissé un creux sur l'humérus de Sue le T. rex , apparemment situé à l'origine des muscles deltoïdes ou grand rond. La présence de blessures par avulsion limitées aux membres antérieurs et à l'épaule chez le Tyrannosaurus et l' Allosaurus suggère que les théropodes peuvent avoir une musculature plus complexe et fonctionnellement différente de celle des oiseaux. Les chercheurs ont conclu que l'avulsion du tendon de Sue était probablement due à une proie en difficulté. La présence de fractures de stress et d'avulsions tendineuses, en général, fournit la preuve d'un régime alimentaire « très actif » basé sur la prédation plutôt que d'un balayage obligatoire.

Une étude de 2009 a montré que les trous à bords lisses dans les crânes de plusieurs spécimens pourraient avoir été causés par des parasites de type Trichomonas qui infectent couramment les oiseaux . Des individus gravement infectés, dont "Sue" et MOR 980 ("Peck's Rex"), pourraient donc être morts de faim après que l'alimentation est devenue de plus en plus difficile. Auparavant, ces trous s'expliquaient par l'infection osseuse bactérienne Actinomycose ou par des attaques intraspécifiques.

Une étude de spécimens de Tyrannosaurus avec des marques de dents dans les os attribuables au même genre a été présentée comme preuve de cannibalisme . Les marques de dents dans l' humérus , les os du pied et les métatarses , peuvent indiquer un balayage opportuniste , plutôt que des blessures causées par un combat avec un autre T. rex . D'autres tyrannosauridés peuvent également avoir pratiqué le cannibalisme.

Paléoécologie

Faune de Hell Creek ( Tyrannosaurus en brun foncé )

Le tyrannosaure a vécu pendant ce que l'on appelle le stade faunique lancien ( âge Maastrichtien ) à la fin du Crétacé supérieur. Le tyrannosaure s'étendait du Canada au nord jusqu'au moins au Nouveau-Mexique au sud de Laramidia . Pendant ce temps, le Triceratops était le principal herbivore de la partie nord de son aire de répartition, tandis que le sauropode titanosaure Alamosaurus « dominait » son aire de répartition sud. Des restes de tyrannosaure ont été découverts dans différents écosystèmes, y compris les plaines subtropicales et semi-arides intérieures et côtières.

Tyrannosaure et autres animaux de la formation Hell Creek

Plusieurs restes notables de Tyrannosaurus ont été trouvés dans la Formation de Hell Creek . Au Maastrichtien, cette région était subtropicale , avec un climat chaud et humide. La flore se composait principalement d' angiospermes , mais comprenait également des arbres comme le séquoia de l'aube ( Metasequoia ) et l' Araucaria . Tyrannosaurus partage cet écosystème avec cératopsiens Leptoceratops , Torosaurus et Triceratops , le hadrosauridés Edmontosaurus annectens , le parksosaurid Thescelosaurus , les ankylosaures Ankylosaurus et Denversaurus , les pachycéphalosauriens Pachycephalosaurus et sphaerotholus , et les théropodes Ornithomimus , Struthiomimus , acheroraptor , dakotaraptor , Pectinodon et Anzu .

Une autre formation avec des restes de tyrannosaure est la formation Lance du Wyoming. Cela a été interprété comme un environnement de bayou similaire à la côte du golfe d'aujourd'hui. La faune était très similaire à Hell Creek, mais avec Struthiomimus remplaçant son parent Ornithomimus . Les petits Leptoceratops cératopsiens vivaient également dans la région.

Graphique du recensement moyen dans le temps des dinosaures de grande taille de l'ensemble de la Formation de Hell Creek dans la zone d'étude

Dans sa gamme sud Tyrannosaurus vivait à côté du titanosaure Alamosaurus , le cératopsiens Torosaurus, bravoceratops et ojoceratops , hadrosaurs qui se composait d'une espèce de Edmontosaurus, kritosaurus et une espèce possible de gryposaurus , le nodosaur Glyptodontopelta , le oviraptoridés Ojoraptosaurus , les espèces possibles des théropodes Troodon et Richardoestesia , et le ptérosaure Quetzalcoatlus . On pense que la région était dominée par des plaines intérieures semi-arides, à la suite du retrait probable de la voie maritime intérieure occidentale avec la chute du niveau mondial de la mer.

Le tyrannosaure a peut-être également habité la formation mexicaine de Lomas Coloradas à Sonora. Bien que les preuves squelettiques manquent, six dents perdues et cassées du lit de fossiles ont été soigneusement comparées à d'autres genres de théropodes et semblent être identiques à celles de Tyrannosaurus . Si cela est vrai, les preuves indiquent que l'aire de répartition du tyrannosaure était peut-être plus étendue qu'on ne le croyait auparavant. Il est possible que les tyrannosaures soient à l'origine des espèces asiatiques, ayant migré vers l'Amérique du Nord avant la fin du Crétacé.

Estimations de la population

Selon des études publiées en 2021 par Charles Marshall et al. , la population totale de tyrannosaure adulte à un moment donné était peut-être de 20 000 individus, avec des estimations informatiques suggérant également une population totale non inférieure à 1 300 et pas supérieure à 328 000. Les auteurs eux-mêmes suggèrent que l'estimation de 20 000 individus est probablement inférieure à ce à quoi on devrait s'attendre, surtout si l'on tient compte du fait que les pandémies de maladie pourraient facilement anéantir une si petite population. Au cours de l'existence du genre, on estime qu'il y a eu environ 127 000 générations et que cela a totalisé environ 2,5 milliards d'animaux jusqu'à leur extinction. Dans le même article, il est suggéré que dans une population de Tyrannosaurus adultes au nombre de 20 000, le nombre d'individus vivant dans une zone de la taille de la Californie pourrait atteindre 3 800 animaux, tandis qu'une zone de la taille de Washington DC pourrait abriter une population. de seulement deux tyrannosaures adultes . L'étude ne prend pas en compte la quantité d'animaux juvéniles du genre présents dans cette estimation de population en raison de leur occupation d'une niche différente de celle des adultes, et il est donc probable que la population totale était beaucoup plus élevée en tenant compte de ce facteur. Simultanément, des études sur des carnivores vivants suggèrent que certaines populations de prédateurs ont une densité plus élevée que d'autres de poids similaire (comme les jaguars et les hyènes, qui ont un poids similaire mais des densités de population très différentes). Enfin, l'étude suggère que dans la plupart des cas, seul un tyrannosaure sur 80 millions deviendrait fossilisé, alors que les chances étaient probablement aussi élevées qu'un individu sur 16 000 de se fossiliser dans des zones à population plus dense.

Importance culturelle

Depuis sa première description en 1905, T. rex est devenu l'espèce de dinosaure la plus largement reconnue dans la culture populaire . C'est le seul dinosaure communément connu du grand public par son nom scientifique complet ( nom binomial ) et l'abréviation scientifique T. rex est également largement utilisée. Robert T. Bakker le note dans The Dinosaur Heresies et explique qu'"un nom comme ' T. rex ' est tout simplement irrésistible pour la langue".

Notes d'explication

Les références

Lectures complémentaires

Liens externes

Expositions