Кіріспе
Тираннозавридтер (Tyrannosauridae) – целурозавр терропод динозаврларының отбасысы, құрамында екі кішіотбасы бар, оларға он үшқа дейін туыс жатады, соның ішінде осы атаумен белгілі Тираннозавр да бар. Туыстардың нақты саны даулы, кейбір мамандар үштен кемін мойындамайды. Бұл жануарлардың барлығы Бор дәуірінің соңында өмір сүрген, олардың қазба қалдықтары Солтүстік Америка мен Азияда ғана табылған. Кішкентай ата-бабалардан тараған болса да, тираннозавридтер өздерінің экожүйелеріндегі ең ірі хищниктер болған, оларды тағам тізбегінің жоғарғы сатысына қойған. Ең ірі түрі – Тираннозавр рекс, ең салмақты жер бетіндегі хищник, оның ұзындығы және салмағы, қазіргі заманғы есептеулер бойынша, тиісінше, белгілі бір шамаға дейін жеткен. Тираннозавридтер – екі аяқты етқоректілер, үлкен тістері бар алып бас сүйектерімен еректелген. Олардың денесі үлкен болғанымен, аяқтары ұзын және жылдам қозғалуға бейімделген. Ал олардың қолдары өте кішкентай, тек екі функционалды саусаққа ие болған. Басқа динозаврлар тобынан айырмашылығы, көптеген белгілі тираннозавридтердің толық қаңқалары табылды. Бұл олардың биологиясын зерттеуге мүмкіндік берді. Ғылыми зерттеулер олардың онтогенезіне, биомеханикасына және экологиясына, сондай-ақ басқа да тақырыптарға бағытталған.
Tyrannosauridae (or tyrannosaurids, meaning "tyrant lizards") is a family of coelurosaurian theropod dinosaurs that comprises two subfamilies containing up to thirteen genera, including the eponymous Tyrannosaurus. The exact number of genera is controversial, with some experts recognizing as few as three. All of these animals lived near the end of the Cretaceous Period and their fossils have been found only in North America and Asia. Although descended from smaller ancestors, tyrannosaurids were almost always the largest predators in their respective ecosystems, putting them at the apex of the food chain. The largest species was Tyrannosaurus rex, the most massive known terrestrial predator, which measured over in length and according to most modern estimates up to in weight. Tyrannosaurids were bipedal carnivores with massive skulls filled with large teeth. Despite their large size, their legs were long and proportioned for fast movement. In contrast, their arms were very small, bearing only two functional digits. Unlike most other groups of dinosaurs, very complete remains have been discovered for most known tyrannosaurids. This has allowed a variety of research into their biology. Scientific studies have focused on their ontogeny, biomechanics and ecology, among other subjects.
Ашу тарихы
Тираннозавридтердің алғашқы қалдықтары Канада геологиялық қызметінің экспедициялары кезінде табылды, онда көптеген шашыраңқы тістер кездесті. Бұл ерекше динозавр тістеріне 1856 жылы Джозеф Лейди Deinodon ("қорқынышты тіс") деген ат қойды. Тираннозавридтердің алғашқы жақсы үлгілері Альберта провинциясының Horseshoe Canyon формациясынан табылған, олар жартылай сақталған қаңқалары бар толық бас сүйектерінен тұрды. Бұл қалдықтарды алғаш рет 1876 жылы Эдвард Дринкер Коуп зерттеді, ол оларды шығыс тираннозавроид Дриптозаврдың бір түрі деп есептеді. 1905 жылы Генри Фэрфилд Осборн Альбертадан табылған қалдықтардың Дриптозаврдан едәуір ерекшеленетінін мойындады және оларға жаңа ат берді: Альбертозавр саркофаг ("Албертаның ет жейтін саркофагы"). 1905 жылғы Альбертозаврды атайтын мақаласында Осборн Барнум Браун басқарған Америка табиғи тарих мұражайының экспедициясы кезінде Монтана және Вайоминг штаттарынан жиналған тағы екі тираннозавр үлгісін сипаттады. Бастапқыда Осборн оларды ерекше түрлер деп санады. Біріншісін ол Dynamosaurus imperiosus ("императорлық күшті кесіртке") деп атады, ал екіншісін Tyrannosaurus rex ("патша тиран кесірткесі") деп атады. Бір жылдан кейін Осборн осы екі үлгінің бір түрге жататынын анықтады. Динамозавр бірінші болып табылғанына қарамастан, Тираннозавр атауы екі үлгіні сипаттаған алғашқы мақаласында бір бет бұрын пайда болды. Сондықтан Халықаралық зоологиялық номенклатура кодексіне (ICZN) сәйкес, Тираннозавр атауы қолданылды. Барнум Браун Альбертадан тағы бірнеше тираннозаврид үлгілерін жинады, соның ішінде топтың екі саусақты қысқартылған алдыңғы аяқтары сақталған алғашқы үлгіні (оны Лоуренс Лэмб 1914 жылы Горгозавр либратус деп атады, "тепе-тең қатыгез кесіртке"). 1942 жылы Горгозаврға қатысты екінші маңызды жаңалық жасалды, ол жақсы сақталған, бірақ ерекше кішкентай толық бас сүйегі болды. Екінші дүниежүзілік соғыс аяқталғаннан кейін ғана Чарльз Гилмор оны зерттей бастады және оны Gorgosaurus lancesnis деп атады. 1946 жылы кеңестік палеонтологтар Монғолияға экспедиция ұйымдастырып, Азиядан алғашқы тираннозавр қалдықтарын тапты. Евгений Малеев 1955 жылы Тираннозавр мен Горгозаврдың жаңа монғол түрлерін және бір жаңа туысты: Тарбозаврды ("қорқынышты кесіртке") сипаттады. Алайда кейінгі зерттеулер Малеевтің тираннозавр түрлерінің барлығының шындығында Тарбозаврдың өсудің әртүрлі кезеңдеріндегі бір түрі екенін көрсетті. Моңғол тираннозавридтерінің екінші түрі кейінірек табылды, оны Сергей Курзанов 1976 жылы сипаттап, Alioramus remotus ("алыс ерекше тармақ") деп атады, бірақ оның нағыз тираннозаврид емес, примитивті тираннозавр екендігі мәселесі әлі де даулы. Alioramus-тың бір ғана үлгісі табылды, ол салмағы шамамен 1 тонна болатын жеке тұлғаға жатады, бірақ кейбір сарапшылар оны жас дара деп санайды. Альбертозавр, Горгозавр және Даспелозаврдың барлығының ұзындығы 8 метрге дейін жетеді, ал Тарбозаврдың ұзындығы мұрыннан құйрыққа дейін 12 метрге дейін жетеді. Тираннозаврдың ең үлкен үлгісі RSM P2523.8 12,3 метрге жеткен.
Бас сүйек пен тістер
Тираннозавридтердің бас сүйегінің анатомиясы жақсы зерттелген, себебі барлық туыстар үшін толық бас сүйектері белгілі, тек Алиорамус қана жартылай бас сүйегінің қалдықтарымен ғана таныс. Тираннозавр, Тарбозавр және Даспелезаврдың бас сүйектері ұзындығы бойынша едәуір болған. Мұрын және бас сүйегінің басқа да бөліктерінде көптеген тесіктер кездеседі. 2017 жылғы зерттеуде, D. horneri сипатталғанда, қабыршақты жабын және тактильді сезімталдық крокодилдер мен тираннозавридтерде байқалатын көп қатарлы нейроваскулярлық тесіктермен байланысты екені анықталды. Тираннозавридтер, олардың тираннозаврид ата-бабалары сияқты, гетеродонттар болды, олардың премаксилляр тістері қимасы бойынша D әрпіндей және қалғандарынан кішірек болды. Алдыңғы тираннозауроидтер мен көптеген басқа тероподтардан айырмашылығы, ересек тираннозавридтердің жоғарғы және төменгі жақ тістері пышақ тәрізді емес, өте қалың және көбінесе көлденең қимасы дөңгелек, ал кейбір түрлерінде тіс тізімдері азайған. Уильям Аблер 2001 жылы Альбертозаврдың тіс тізімдері ампула деп аталатын дөңгелек қуысқа аяқталатын тістегі жарыққа ұқсайтынын байқады. Тираннозавридтердің тістері етті денеден жұлып алу үшін тұтқа ретінде қолданылған, сондықтан тираннозавр еттің бір бөлігін тартып алғанда, кернеу тіс арқылы жарық сияқты таралатын сызауға себеп болар еді. Тарбозавр дене мөлшеріне қарағанда ең қысқа алдыңғы аяқтарына ие болды, ал Даспелезавр ең ұзынына. Тираннозавридтер тек артқы аяқтарымен жүргендіктен, олардың аяқ сүйектері массивті болды. Алдыңғы аяқтардан айырмашылығы, артқы аяқтары дене мөлшеріне қарағанда басқа тероподтардың көпшілігінен ұзын болды. Жастар және тіпті кейбір кішірек ересектер, мысалы, базальдық тираннозауроидтер сияқты, тібік сүйегінің ұзындығы фемурдан басып өтетін, орнитомимидтер сияқты жылдам жүгіретін динозаврларға тән ерекшелік. Ірі ересектерде аяқ пропорциялары баяу қозғалатын жануарларға тән, бірақ абелизавридтер немесе карнозаврлар сияқты басқа ірі тероподтарда байқалғандай емес. Тираннозавридтердің үшінші метатарсаль сүйектері екінші және төртінші метатарсаль сүйектерінің арасында қысылып, арктометатарсус деп аталатын құрылымды құрады. Арктометатарсус алғаш рет қашан пайда болғаны белгісіз; ол Дилонг сияқты ертедегі тираннозауроидтерде кездеспеген, бірақ кейінгі Апалачиозаурда табылды. Бірақ оның ертедегі тираннозауроидтерде болмауы оның конвергентті эволюция арқылы пайда болғанын көрсетеді.
Жіктеу
Deinodontidae атауын Эдвард Дринкер Коуп 1866 жылы осы отбасы үшін енгізген, және ол 1960 жылдарға дейін Tyrannosauridae жаңа атауының орнына қолданыла берді. Deinodontidae-нің типтік туысы – Deinodon, ол Монтанадан табылған оқшауланған тістеріне сүйеніп аталған. Алайда, 1970 жылы Солтүстік Америка тираннозаврларын қарастырған Дейл Рассел Deinodon жарамды таксон емес деген шешімге келді және ICZN ережелеріне сәйкес, Deinodontidae орнына Tyrannosauridae атауын қолданды. Атаудың шығу тегі ежелгі грек тіліндегі τυραννος (tyrannos) ("әмірші") және σαυρος (sauros) ("кесіртке") сөздеріне байланысты. Өте кең таралған "-idae" жұрнағы зоологиялық отбасы атауларына қосылады және грек тіліндегі "-ιδαι" (idai) жұрнағынан алынған, ол көпше түрін білдіреді.
Таксономия
Тираннозавридтер – Линейлік таксономиядағы, Тираннозавроидтер (Tyrannosauroidea) суперотбасы мен Терроподтар (Theropoda) подрядына жататын туыс. Тираннозавридтер екі кіші тұқымдасқа нақты бөлінеді: Альбертозавриналар (Albertosaurinae) – Солтүстік Американың Альбертозавр (Albertosaurus) және Горгозавр (Gorgosaurus) туыстарын қамтиды, ал Тираннозавриналар (Tyrannosaurinae) – Дасплетозавр (Daspletosaurus), Тератофон (Teratophoneus), Бистахиеверсор (Bistahieversor), Тарбозавр (Tarbosaurus), Нануксавр (Nanuqsaurus), Чжучэнгиранн (Zhuchengtyrannus) және Тираннозаврдың (Tyrannosaurus) өзінен тұрады. Кейбір авторлар Горгозавр либратус (Gorgosaurus libratus) түрін Альбертозавр туысына, ал Тарбозавр батаар (Tarbosaurus bataar) түрін Тираннозавр туысына жатқызады, ал басқалары Горгозавр мен Тарбозаврды жеке туыстар ретінде сақтауды ұсынады. Джордж Ольшевский және Трейси Форд сияқты кейбір авторлар тираннозавридтердің әртүрлі комбинациялары үшін қосымша бөлімшелер немесе тайпалар жасады. Дегенмен, олар филогенетикалық тұрғыдан анықталмаған және көбінесе басқа туыстар немесе түрлермен синоним болып саналатын туыстардан құралған.
Филогения
Омыртқалы жануарлар палеонтологиясында филогенетикалық таксономияның пайда болуымен Тираннозавридтер тұқымдасына бірнеше нақты анықтама берілді. Алғашқы анықтаманы 1998 жылы Пол Серено жасады, ол Тираннозаврға Алектрозавр, Аублизодон немесе Нанотираннға қарағанда жақын барлық тираннозавроидтарды қамтыды. Дегенмен, Нанотиранн көбінесе жас Тираннозавр рексі деп есептеледі, ал Аублизодон әдетте кладаны анықтау үшін қолдануға жарамсыз *nomen dubium* ретінде қарастырылады. Кристофер Брочу 2003 жылы жасаған әрекетінде анықтамаға Альбертозавр, Алектрозавр, Алиорамус, Даспелтозавр, Горгозавр, Тарбозавр және Тираннозаврды қосты. Холц 2004 жылы кладаны қайта анықтады, Алиорамус және Алектрозаврды қоспағанда, жоғарыда аталғандардың барлығын спецификатор ретінде пайдаланды, бірақ оның талдауы оларды нақты орналастыра алмады. Алайда, сол мақалада Холц мүлдем басқаша анықтама да берді, онда Тираннозаврға Эотираннустан қарағанда жақын туысқан барлық тероподтар кірді. Тираннозавридтердің филогенезиясын зерттеуге арналған кладистік талдаулар көбінесе Тарбозавр мен Тираннозаврдың бауырлас таксондар екенін, ал Даспелтозавр олардан базальдырақ екенін көрсетеді. Тарбозавр мен Тираннозаврдың тығыз байланысын көптеген бас сүйегінің ерекшеліктері растайды, соның ішінде белгілі бір сүйектердің арасындағы тігістердің орналасуы, әр көздің артындағы посторбиталь сүйектегі ай тәрізді қыртыстың болуы және төменгі жиегінде айқын иілген, өте терең жоғарғы жақ сүйегі сияқты факторлар бар. Басқа мақаласында Кьюри Алиорамустың жас Тарбозавр болу мүмкіндігін атап өтті, бірақ Алиорамуста тістер санының көп болуы және мұрын қырқаларының анық болуы оның жеке тұқымдас екенін көрсетеді. Сол сияқты, Кьюри Нанотираннның тістерінің көп санын оның жеке туыс болуы мүмкін екенін көрсету үшін пайдаланады.
Өсу
Суреттемелі сурет | float=right | caption=Төрт тираннозавридтің (T. rex) өсу қисықтары (дене массасы мен жасқа қатынасы) гипотезасы. T. rex жасөсперімдері шамамен 14 жасқа дейін өсті, содан кейін дене мөлшері күрт өсуді бастады. Осы қарқынды өсу кезеңінде жас T. rex келесі төрт жылда жылына орташа есеппен өседі. 16 жылдан кейін бұл баяулады, ал 18 жасқа келгенде қисық қайтадан жайпайып, өсудің күрт баяулағанын көрсетеді. Мысалы, 28 жастағы "Сью" мен 22 жастағы канадалық үлгісі (RTMP 81.12.1) арасында ғана айырмашылық болды. Медуллярлық тіні тек аналық құстарда овуляция кезінде ғана кездеседі, бұл "B rex" репродуктивті жаста болғанын көрсетеді. Басқа тираннозавридтерде де өте ұқсас өсу қисықтары бар, бірақ олардың ересек мөлшері төмен болғандықтан өсу қарқыны да төмен. Альбертозавриндермен салыстырғанда, Даспелозаврдың ересек салмағы жоғары болғандықтан, қарқынды өсу кезеңінде өсу қарқыны жоғары болды. Даспелозаврдың ең жоғары өсу қарқыны ересектердің массалық бағалауына негізделген, жылына шамамен болды. Басқа авторлар Даспелозаврдың ересек салмағы жоғары екенін ұсынды; бұл өсу қарқынының шамасын өзгертеді, бірақ жалпы үлгісін өзгертпейді. Әртүрлі мөлшердегі басқа да үлгілер табылған, бірақ олардың қайтыс болған жасы анықталған жоқ. >
Әлі белгісіз туысқа жататын тираннозаврдың ұрықтық үлгісінің табылуы тираннозавридтердің ерекше қаңқалық ерекшеліктерін жұмыртқада дамып келе жатқанда қалыптастырғанын көрсетеді. Сонымен қатар, 1983 жылы Монтана штатының Two Medicine формациясынан табылған төменгі жақ сүйегінің тіс тістері және 2018 жылы Horseshoe Canyon формациясынан табылған, ал 2020 жылы сипатталған аяқ тырнағы, жаңа туған тираннозавридтердің тышқан сияқты немесе оған ұқсас кеміргіштердің бас сүйегімен туылғанын және туғанда шағын ит мөлшерінде болуы мүмкін екенін көрсетеді. Жақ үлгісі шамамен 1 метрлік жануардан алынған деп есептеледі, ал тырнақ шамамен 1 метрлік жануарға тиесілі деп саналады. Екеуінің де жанынан жұмыртқа қабығы табылған жоқ, бірақ жаңа туған тираннозавридтердің табылған жері бұл жануарлардың басқа түрлермен бірге өмір сүрген және аң аулаған ұя орындарын пайдаланғанын көрсетеді. Бұл үлгілермен байланысты жұмыртқа қабығының болмауы тираннозавридтердің жұмсақ қабықты жұмыртқалар салғандығы туралы болжамдарды ашты, өйткені Mussaurus және Protoceratops туыстары солай істеген деп есептеледі. Вапити формациясынан табылған қазба іздер тираннозавридтердің өскен сайын аяқтары кеңіреп, салмағын көтеру үшін саусақтары қалыңдайтынын көрсетеді. Аяқтарының кең болуы ересек тираннозавридтердің өз ұрпақтарына қарағанда баяу қозғалғанын көрсетеді.
Өмірбаян
Тез өсу кезеңінің аяқталуы Альбертозаврдың жыныстық жетілуінің басталғанын көрсетеді, бірақ өсім жануарлардың өмір бойы баяу қарқынмен жалғасты. Ірі динозаврлар, сондай-ақ адамдар мен пілдер сияқты ірі сүтқоректілерде де осыған ұқсас жағдай байқалады. Эриксон және оның әріптестері әр жас тобындағы даналардың санын тізімдеу арқылы тиранозавридтер популяцияларындағы өмір тарихы туралы қорытынды жасауға мүмкіндік алды. Олардың талдауы көрсеткендей, жас жануарлар қазба деректерінде сирек кездессе, тез өсетін жасөспірімдер мен ересектер әлдеқайда жиі кездеседі. Т. рекс үлгілерінің жартысынан астамы жыныстық жетілуіне жеткеннен кейін алты жыл ішінде қайтыс болған, бұл үлгі басқа тираннозаврларда және кейбір үлкен, ұзақ өмір сүретін құстар мен сүтқоректілерде де байқалады. Бұл түрлерге нәрестелер арасында өлім-жітімнің жоғары деңгейі тән, содан кейін жас жануарлар арасында өлім-жітімнің салыстырмалы түрде төмен деңгейі байқалады. Жыныстық жетілуден кейін өлім-жітім қайтадан көбейеді, бұл ішінара ұрпақ алудың стрессіне байланысты. Бұл сақтау немесе жинау бейімділіктеріне байланысты болуы мүмкін, бірақ Эриксон айырмашылық белгілі бір мөлшерден асқан жасөспірімдер арасындағы төмен өлім-жітімге байланысты деп болжады, бұл да піл сияқты кейбір қазіргі ірі сүтқоректілерде байқалады. Бұл төмен өлім-жітім жыртқыштардың жетіспеушілігінен туындаған болуы мүмкін, өйткені тираннозаврлар екі жасқа дейін барлық заманауи жыртқыштарды басып өтті. Палеонтологтар осыған ұқсас талдау үшін жеткілікті Даспелтозавр қалдықтарын таппады, бірақ Эриксон бірдей жалпы үрдіс қолданылатынын атап өтті. Бұл қиындықтың себебі – айналу инерциясы, өйткені Тираннозаврдың көп бөлігі ауырлық ортасынан біршама қашықтықта, ауыр ағаш тасыған адам сияқты. Ғалымдар ең жоғары жылдамдықты шамалайтын көптеген сандарды шығарды, көбінесе шамамен 17 км/сағ, бірақ аздап төмен 11 км/сағ, ал аздап жоғары 40 км/сағ. Зерттеушілер әртүрлі бағалау әдістеріне сүйенуге мәжбүр, өйткені өте үлкен тероподтардың жүріп жүрген көптеген іздері бар, бірақ әлі күнге дейін өте үлкен тероподтардың жүгіруі табылған жоқ, бұл олардың жүгірмегенін білдіруі мүмкін. Джек Хорнер мен Дон Лессем 1993 жылы Тираннозавр баяу және жүгіре алмайтынын (ортаңғы қадамда әуедегі фазасы жоқ) дәлелдеді. Алайда, Холц (1998) тираннозавридтер мен олардың жақын туыстары ең жылдам ірі тероподтар екендігіне тоқталды. Кристиансен (1998) Тираннозаврдың аяқ сүйектері пілдіктеріне қарағанда айтарлықтай мықты емес деп есептеді, олар ең жоғары жылдамдықта салыстырмалы түрде шектеледі және ешқашан жүгірмейтін (әуеде жүгіру кезеңі жоқ), сондықтан динозаврдың ең жоғары жылдамдығы шамамен 19 км/сағ, бұл адам спринтерінің жылдамдығы. Фарлоу және оның әріптестері (1995) 6-8 тонналық тираннозавр тез қозғалған кезде құлап кетсе, ауыр жарақаттар алған болар еді, өйткені оның денесі 6 g-ға дейін (сезімталдыққа байланысты алты есе жылдамдықпен, немесе шамамен 60 метр/с2) жерге соққы беріп, оның кішкентай қолдары әсерді азайта алмады. Алайда, жырафтар, тіпті жануарлар дүниесі сияқты "қауіпсіз" ортада да өлімге әкелуі мүмкін аяғын сындырып алу қаупіне қарамастан, шамамен 200 метрден асатын жерде жүгіріп жүреді. Тираннозаврдың да қажет болған кезде тез қозғалуы және осындай тәуекелдерді қабылдауы мүмкін; бұл сценарий Аллозавр үшін де зерттелді. Тираннозаврдың қозғалыс жылдамдығы туралы соңғы зерттеулер жылдамдықты 11-40 км/сағ, яғни жаяу жүру немесе баяу жүгіруден орташа жылдамдықпен жүгіруге дейін шектемейді. 2007 жылы компьютерлік модель зерттеуі тікелей қазбалардан алынған деректерге негізделген жүгіру жылдамдығын бағалады және Т. рекстің ең жоғары жүгіру жылдамдығы 17 км/сағ (бәлкім, жас адам) бар деп мәлімдеді. 2019 жылы жарық көрген Эрик Снивли және басқалардың зерттеулері Тарбозавр және Тираннозавр сияқты тираннозаврлардың дене массасымен салыстырғанда төмен айналу инерциясына және үлкен аяқ бұлшық еттеріне байланысты салыстырмалы өлшемдегі аллозаврларға қарағанда маневрлеуге бейім екендігін көрсетті. Нәтижесінде тираннозавридтер салыстырмалы түрде тез бұрылуға қабілетті болған және олжасына жақын кезде денелерін тез айналдыра алатын немесе бұрылыс кезінде олар бір тұқымдық аяқпен "пируэт" жасай алатын, ал ауыспалы аяқ қуу кезінде ілгерілеу кезінде ұсталатын. Бұл зерттеудің нәтижелері тираннозаврлардың эволюциясының сәттілігіне шапшаңдықтың қалай ықпал еткенін түсінуге көмектеседі. Сонымен қатар, 2020 жылы жасалған зерттеу тираннозавридтердің ерекше тиімді жүргіншілер екенін көрсетеді. Деcecchi және басқалардың зерттеулері 70-тен астам теропод динозаврларының, соның ішінде тираннозавридтердің аяқ пропорцияларын, дене массасын және қозғалыс түрлерін салыстырды. Зерттеу тобы содан кейін әр динозаврдың жүгіргендегі ең жоғары жылдамдығын және жаяу жүргендегідей жай қозғалыс кезінде жұмсаған энергия мөлшерін бағалау үшін әртүрлі әдістерді қолданды. Дромаеозавридтер сияқты кішкентай және орташа мөлшерлі түрлерде ұзын аяқтар жылдам жүгіруге бейімделу болып табылады, бұл басқа зерттеушілердің бұрынғы нәтижелерімен сәйкес келеді. Бірақ 1 тоннадан асатын тероподтар үшін ең жоғары жүгіру жылдамдығы дене мөлшерімен шектеледі, сондықтан ұзын аяқтар төмен энергиямен жүрумен байланысты болды. Зерттеудің нәтижелері кішкентай тероподтардың жылдамдық үшін ұзын аяқтарды дамытқаны, бұл оларға аң ауруға және үлкен жыртқыштардан қашуға көмектесетінін көрсетті, ал үлкен жыртқыш тероподтар ұзын аяқтарды энергия шығындарын азайту және азық іздеу тиімділігін арттыру үшін дамытты, өйткені олар жыртқыштар қысымынан босатылды. Тираннозавридтер зерттеудегі басқа тероподтардың негізгі топтарымен салыстырғанда, аң ауру және сүйкімділік кезінде энергия шығындарының төмендеуіне байланысты азық іздеу тиімділігінің айқын артуын көрсетті. Бұл тираннозаврлардың аң ауруға шығу қажеттілігін азайтып, өмірді сақтау үшін аз тамақ қажет ететініне әкелді. Сонымен қатар, зерттеу, тираннозаврлар басқа ірі денелі тероподтардан маневрлі екенін көрсететін зерттеулермен бірге, олардың қашықтықтан іздеу тәсілінен кейін жылдамдықпен соққы беруге жақсы бейімделгенін көрсетеді. Нәтижесінде, кем дегенде Альбертозавр сияқты кейбір тираннозавридтер топта аң аулағанына дәлелдердің болуына байланысты тираннозавридтер мен қазіргі қасқырлар арасында ұқсастықтарды атап көрсетуге болады.
Құрылыс
Палеонтологиялық қауымдастықта тираннозавридтердің дене жабынының кеңдігі мен сипаты туралы пікірталас әлі де жалғасуда. Ұзын жіп тәрізді құрылымдар Эрте крейд кезеңінің Исянь формациясынан және Қытайдың Ляонин облысынан табылған басқа геологиялық формациялардан көптеген целурозаврлардың қаңқа қалдықтарымен бірге сақталған. Бұл жіптер көбінесе «протоқауырсындар» деп түсіндіріледі, олар құстар мен кейбір құс емес тероподтарда кездесетін тармақталған қауырсындармен гомолог, бірақ басқа да гипотезалар ұсынылған. 2004 жылы Дилонгтың қаңқасы сипатталды, онда тираннозауроидтардың алғашқы «протоқауырсындарының» мысалы болды. Қазіргі құстардың төменгі қауырсындарына ұқсас, Дилонгта табылған «протоқауырсындар» тармақталған, бірақ қауырсын емес, ыстық сақтау үшін пайдаланылған болуы мүмкін. Филогенетикалық тізбектелу принципіне сүйене отырып, тираннозавридтердің де осындай қауырсындары болуы мүмкін деп болжанды. Алайда, 2017 жылы «Biology Letters» журналында жарияланған зерттеушілер тобы Альберта, Монтана және Моңғолияда жиналған тираннозавридтердің тері іздерін сипаттады, олар бес туысқа (Тираннозавр, Альбертозавр, Горгозавр, Даспелтозавр және Тарбозавр) жатады. Іздер кішкентай болғанымен, олар бас сүйегінен тыс кеңістікте кеңінен тараған, жалпы құрсақ, кеуде аймағы, иілгіш, жамбас, құйрық және мойынға орналасқан. Олар бір-біріне жабыспайтын, ұсақ, дөңгелек қабықша тәрізді қабықшалардың тығыз үлгісін көрсетеді (автор Скотт Персонс оларды крокодилдің бүйіріндегілермен салыстырды) және қауырсынның ешқандай белгісін сақтамайды. Негізгі текстура диаметрі шамамен 1-2 мм болатын ұсақ «негізгі қабықшалардан» тұрады, ал кейбір іздерде олардың арасында 7 мм «ерекше қабықшалар» бар. Тираннозавридтердің іздерінде қосымша қабықшаларды көруге болады. Зерттеулер тираннозавридтердің бетінің терісінде тіс және жоғарғы жақ сүйектерінде, эпидермисте және төменгі жақтарында қалқан тәрізді теріде қабықшалар бар екенін анықтады. Белл және авторлар тираннозауроидтардың дене жабынының таралуы туралы білгендеріне сүйене отырып, ата-тектік сипаттаманы қайта құрды. Тираннозауроидтар қауырсынмен басталған деген 89% ықтималдығына қарамастан, олар қабыршақты тираннозавридтердің 97% ықтималдығы бар екенін анықтады. Зерттеушілер тобы «Бұл деректер Тираннозаврдың толыққанды қабыршақты жабыны болғанына нақты дәлел» деп жазды, бірақ олар әлі күнге дейін тері іздері табылмайтын арқалық аймақта қауырсын болуы мүмкін екенін мойындады. Белл және авторлар тираннозавридтердің қабықша іздері, мүмкін, қауырсыннан туындаған ретикулалар болуы мүмкін деген гипотезаны ұсынады, бірақ оны растау үшін қосымша дәлелдер қажет. Мұндай дене жабынының өзгеруіне не себеп болғаны әлі анықталмаған. Қауырсынның жоғалуының мысалын орнитосхиандар сияқты басқа динозаврлар тобында да көруге болады, онда жіп тәрізді құрылымдар жоғалып, қабықшалар қайта пайда болды. Гигантизм механизм ретінде ұсынылса да, зерттеудің авторларының бірі Фил Р. Белл қауырсынды Ютираннның мөлшері Горгозавр мен Альбертозаврдың мөлшерімен сәйкес келетінін атап өтті. «Мұндағы мәселе - бізде үлкен тираннозаврлар бар, кейбіреулері қауырсынмен, кейбіреулері қауырсынсыз, олар өте ұқсас климатта өмір сүреді. Осы айырмашылықтың себебі неде? Біз шынымен білмейміз».
Көрініс
Тираннозаврдың көз ұялары алға қарай бағытталған етіп орналасқан, бұл олардың бинокулярлық көру қабілетін қазіргі соқырлардан сәл жақсырақ етеді. Жалпы жыртқыш тероподтардың бинокулярлық көруі бас сүйегінің алдында шоғырланған болса, тираннозаврлардағы осы аймақ едәуір кеңейген. Джек Хорнер тираннозаврлар туысының бинокулярлық көру қабілетін тұрақты түрде жақсарту тарихын атап өтті. Тираннозаврлар таза қоқыс жегіштер болғанда, табиғи іріктеу осы ұзақ мерзімді тенденцияны қалай қолдаған болар екенін түсіну қиын, себебі стереоскопиялық көрудің қамтамасыз ететін тереңдікті қабылдау оларға қажет болмас еді. Қазіргі жануарлардың арасында бинокулярлық көру көбінесе жыртқыштарда кездеседі (басты ерекшелік – бұтақтан бұтаққа секіруге қажетті приматтар). Тираннозаврдан өзгеше, Тарбозаврдың бас сүйегі басқа тираннозавридтерге тәндей тар болып келді, онда көздер көбінесе жаққа қараған. Бұл деректер Тарбозаврдың көру қабілетінен гөрі иіс сезу және есту сезімдеріне көбірек сүйенгенін көрсетеді. Горгозавр үлгілерінде көз ұясы басқа тираннозавридтерге қарағанда сопақ немесе кілт тесігі тәрізді емес, дөңгелек пішіндес болған.
Беттің сезімталдығы
Даспелтозаврдың сүйек текстурасын қазіргі крокодилдермен салыстыру негізінде, 2017 жылы Томас Д. Карр және авторлар тобы жасаған егжей-тегжейлі зерттеуде тираннозаврлардың мұрындарында үлкен, жалпақ қабыршақтар болғаны анықталды. Бұл қабыршақтардың ортасында кішкентай кератинмен қапталған бөлікшелер орналасқан. Крокодилдерде мұндай бөлікшелер механикалық, жылулық және химиялық күйзелістерді сезетін сезімдік нейрондардың шоғырларын жабады. Олар тираннозаврлардың бет қабыршақтарының астында да сезімдік нейрондардың шоғырлары болған болуы мүмкін деп болжайды және олар оларды нысаналарды анықтау, ұялардың температурасын өлшеу және жұмыртқалар мен балаларды ақырып жинау үшін қолданған болуы мүмкін. Тираннозавр рекс өзінің эндотермиялық ("жылы қанды") екені айтылды, бұл өте белсенді өмір салтын көрсетеді. Содан бері бірнеше палеонтолог Тираннозаврдың дене температурасын реттеу қабілетін анықтауға тырысты. Жастардың T. rex-інің өсу қарқынының гистологиялық дәлелдері, сүтқоректілер мен құстарға ұқсас, жоғары метаболизм гипотезасын қолдауы мүмкін. Өсу қисықтары көрсеткендей, сүтқоректілер мен құстардағы сияқты, T. rex-тің өсуі көбінесе ересек емес жануарлармен шектелген, көптеген басқа омыртқалы жануарларда байқалатын белгісіз өсуге қарағанда. Кейін олар осыған ұқсас нәтижелерді басқа континентте, ондаған миллион жыл бұрын өмір сүрген гигантозаврлардың үлгілерінде де тапты. Тіпті Тираннозавр рекс гомеотермияға қатысты дәлелдер көрсетсе де, бұл оның эндотермиялық болғанын міндетті түрде білдірмейді. Мұндай терморегуляция кейбір тірі теңіз тасбақаларындағыдай гигантотермиямен де түсіндірілуі мүмкін.
Даспелтозавр мен горгозаврдың бірге өмір сүруі
Динозаврлар паркі формациясында Горгозавр сирек кездесетін тираннозавр Даспелтозавр түрімен бірге өмір сүрді. Бұл тираннозаврлардың екі туысының бір мезгілде өмір сүргенінің сирек кездесетін мысалдарының бірі. Қазіргі заманғы жыртқыштар тобындағы шамасы бірдей жыртқыштар анатомиялық, мінез-құлықтық немесе географиялық айырмашылықтар арқылы әртүрлі экологиялық нишаларға бөлінеді, бұл бәсекелестікті шектейді. Динозаврлар паркі тираннозавридтері арасындағы нишалық ерекшеліктер толыққанды түсіндірілмеген. 1970 жылы Дейл Рассел Горгозаврдың көбірек таралғанын және жылдам қозғалатын гадрозаврларды белсенді түрде аңшылағанын болжады, ал сирек кездесетін және қиын кератопсиялар мен анкилозаврлар (мүйізді және қалың қабықталған динозаврлар) неғұрлым мықты денелі Даспелтозаврға қалдырылды. Басқа динозаврлар тобынан айырмашылығы, екі туыстың бірі жоғары немесе төменгі биіктікте екіншісінен гөрі көбірек таралған жоқ. Горгозаврдың топтық мінез-құлқына қатысты дәлелдер жоқ болғанымен, Брайан Роуч пен Дэниел Бринкман Даспелтозаврдың әлеуметтік өзара әрекеттесуі қазіргі заманғы комодо басымен көбірек ұқсас болуы мүмкін екенін ұсынды, онда ынтымақтастықсыз жекелеген даралар өлекселерді қоршайды, жиі шабуылдайды және тіпті бір-бірін жейді. Барнум Браун мен оның командасы тапқан Құрғақ аралдағы сүйектерде 22 Альбертозаврдың қалдықтары бар, бұл кез келген кредалық тераподтың бір жерден табылған ең көп саны және Юта штатындағы Кливленд Ллойд динозавр карьеріндегі аллозавр жинағынан кейінгі ең ірі терапод динозаврдың екіншісі. Топқа өте егде жастағы бір ересек, 17 мен 23 жас аралығындағы сегіз ересек, 12 мен 16 жас аралығындағы жылдам өсу кезеңіндегі жеті жасөспірім және әлі өсу кезеңіне жете қоймаған 2 мен 11 жас аралығындағы алты жасөспірім кіреді. Басқа ғалымдар күмәнмен қарап, жануарлар құрғақшылық, су тасқыны немесе басқа себептермен бірге жиналған болуы мүмкін екенін байқады. Бұл мәселе жалпы алғанда даулы болып қала берсе де, кем дегенде кейбір тираннозавридтер әлеуметтік болған деген теорияны қолдайтын дәлелдер бар. Британдық Колумбияның Вапити формациясында жергілікті Арон Фредлунд атты адам үш жеке тираннозавридтің (ихногенус Bellatoripes fredlundi деп аталады) табан іздерінен тұратын ізді тапты және оны PLOS One журналында Ричард МакКреа және авторлар тобы сипаттады. Ізді зерттеу барысында бір іздің екіншісінен ұзақ уақыттан кейін қалдырылғанына дәлел табылмады, бұл үш жеке тираннозаврдың топ ретінде бірге саяхаттағандығы туралы гипотезаны одан әрі растайды. Алдағы зерттеулер жануарлардың жылдамдығы орташа екенін және жамбас биіктігі шамамен 7-9 фут екенін көрсетті. Тираннозавридтердің үш туысы (тиісінше, Горгозавр, Даспелтозавр және Альбертозавр) қалыптасудан белгілі болғандықтан, ізді қай туыс жасағаны белгісіз. 2021 жылы сипатталған Оңтүстік Юта штатындағы Каипаровиц формациясындағы Радугалар мен Бірмүйіздер карьерінен алынған сүйектердегі қосымша дәлелдер басқа тираннозавридтер де әлеуметтік жануарлар болғандығын көрсетеді. 4-22 жас аралығындағы төрт немесе бес жануардан тұратын қазбалар жаппай өлім-жітім оқиғасын болжайды, мүмкін су тасқынынан немесе цианобактериялық токсикоздан, өрттен немесе құрғақшылықтан туындаған болуы мүмкін. Сақталған жануарлардың барлығы қысқа мерзім ішінде жойылған сияқты, бұл тираннозавридтердің топтық мінез-құлқы туралы дәлелді күшейтеді, Teratophoneus, Albertosaurus, Tyrannosaurus және Daspletosaurus сияқты туыстардың сүйектердегі жиынтығы тираннозавридтердің әлеуметтік мінез-құлқы кеңінен таралған болуы мүмкін екенін көрсетеді.
Тамақтандыру
Тираннозаврдың тіс іздері – ет жейтін динозаврлардың ең көп сақталған тамақтану іздері. Тираннозавридтердің тістері пышақ сияқты кесуге емес, етті денеден жұлып алу үшін ұстағыш ретінде қолданылған. Тіс тозу үлгілері тираннозаврлардың тамақтану кезінде күрделі бас сілкінісі жасағанын көрсетеді. Тираннозаврдың жыртқыш немесе таза қоқыс жегіш болғаны туралы пікірталас оның қозғалысы туралы пікірталас сияқты көне. Лэмб (1917) Тираннозаврдың жақын туысы Горгозаврдың жақсы сақталған қаңқасын сипаттап, оның және тираннозаврдың таза қоқыс жегіш болғанына тоқталды, себебі Горгозаврдың тістерінде тозу ізі шамалы болған. Бұл аргумент қазіргі таңда маңызды емес, өйткені тероподтар тістерін өте жылдам жаңартады. Тираннозаврдың тұңғыш рет табылғанынан бері көптеген ғалымдар оның жыртқыш екеніне келіседі, бірақ қазіргі ірі жыртқыштар сияқты, мүмкіндігі болса, ол басқа жыртқыштың жемін жеп немесе ұрлап алуға дайын болған. Белгілі хадрозаврлар маманы Джек Хорнер қазіргі уақытта тираннозаврдың тек қоқыс жегіш болғаны және белсенді аң аулауға қатыспағаны туралы идеяның негізгі жақтаушысы. Хорнер таза қоқыс жегіш гипотезасын қолдау үшін бірнеше дәлел келтірді. Үлкен иіс сезу мүшелері мен иіс сезу жүйкелерінің болуы, иіс сезу арқылы алыстан өлекселерді табуға қабілеттілікті көрсетеді. Тістер сүйекті ұшыра алады, сондықтан өлексе қалдықтарынан мүмкіндігінше көп нәрсе (сүйек миы) алуға болады, әдетте ең аз қоректік бөліктері. Оның кейбір мүмкін жемдері жылдам қозғалса, ал дәлелдер тираннозаврдың жүгіру емес, жүру арқылы қозғалысын көрсетеді. Кейбір зерттеушілер тираннозавр қоқыс жегіш болса, Америкалық Жоғарғы Бор дәуіріндегі ең ірі жыртқыш басқа динозавр болуы керек деп санайды. Ең көп жемделгендері – ірі маргиноцефалиялықтар мен орнитоподтар. Басқа тираннозавридтер тираннозаврмен көптеген ерекшеліктерді бөліседі, сондықтан жоғарғы жыртқыш ретінде тек кішкентай дромаеозаврлар ғана қалады. Осыған байланысты, қоқыс жегіш гипотезасын жақтаушылар тираннозаврлардың өлшемі мен күші оларға кішкентай жыртқыштардан жем-шөпті ұрлауға мүмкіндік бергенін болжайды. 2023 жылы Динозаврлар паркі формациясынан бір жастағы екі Citipes жасөспірімдері бар асқазан мазмұны бар жас Gorgosaurus табылды. Бұл жас жануар өлген кезде 5-7 жаста болған, ұзындығы шамамен және салмағы шамамен 2 кг. Бұл тираннозавридтер өз мөлшеріндегі жемді жеген деген болжамға қайшы келеді, бұл жас тираннозавридтер белгілі бір өлшемге жеткеннен кейін де әлдеқайда кішкентай жем жегенін көрсетеді. Бұл үлгінің табылуы тираннозавридтердің көп буындық топта аң аулағанын көрсетпейді, өйткені олжасының мөлшері өте кішкентай, сондықтан оны өз тегіндегілермен бөлісуге болмайды. Бұл сонымен қатар тираннозавридтердің «онтогенетикалық диеталық өзгерісі» теориясын нығайтатын диеталық тікелей дәлел болып табылады, бұл бұрын әртүрлі жас топтары арасындағы экологиялық модельдеу мен анатомиялық ерекшеліктерден алынған. Тираннозаврдың асқазан қуысында жас Citipes-тің артқы аяқтары мен құйрық омыртқаларының қалдықтары ғана болды, бұл жас Gorgosaurus бұлшықетті артқы аяқтарды артықшылықпен жеген болуы мүмкін екенін көрсетеді.
Адамды жейтіндік
Сонымен қатар, дәлелдер тираннозавридтердің кем дегенде кейде өздерінің тегін жегенін күшті түрде көрсетеді. Тираннозаврдың өзінде бір дананың аяқ сүйектерінде, иық сүйектерінде және метатарсальдағы тіс іздеріне негізделген, кем дегенде өліктерді жеу арқылы адам жеушілікке бейім болғандығына қатысты мықты дәлелдер бар. Фрутленд және Киртленд формациялары (екеуі де Кампан дәуіріне жатады) және Маастрихт дәуіріне жататын Охо Аламо формациясынан табылған қазба қалдықтары, Сан-Хуан бассейніндегі тираннозавридтердің әртүрлі туыстарында адам жеушілік болғандығын көрсетеді. Даналардан алынған мәліметтер тираннозавридтердің өз тегінің мүшелерін жеген мүмкіндікпен тамақтанған тәртібін көрсетеді.
Тарату
Тиранозаврдың ең ерте белгілі қалдықтары 129,4 және 125 миллион жыл бұрын Жапонияның Ишикава аймағында, 36.166668 ендік, 136.633331 бойлық координаттарында табылды. 1881 жылы Марш тапқан, ал 1906 жылы Х.Ф. Осборн анықтаған бұл қалдықтардың жасын 2002 жылы Х. Мацуока және авторлар тобы анықтады. Тираннозавроидтардың ертерек түрлері үш солтүстік құрлықта кездессе де, тираннозавридтердің қазбалары тек Солтүстік Америка мен Азияда ғана белгілі. Кейде Оңтүстік жарты шардан табылған фрагментті қалдықтар «Оңтүстік жарты шар тираннозавридтері» деп хабарланған, бірақ олардың абелизавридтердің қазбалары екені анықталды. Тираннозавридтердің қалдықтары Солтүстік Американың шығысынан ешқашан табылған жоқ, ал Дриптозавр және Аппалачиозавр сияқты алғашқы тираннозавроидтар Креда кезеңінің соңына дейін онда сақталған. Бұл тираннозавридтердің Креда кезеңінің ортасында Батыс ішкі теңіз арқылы екіге бөлінгеннен кейін Солтүстік Американың батысында пайда болған немесе тараған болуы мүмкін екенін көрсетеді. Кладистік талдаулар Алиорамус пен Тарбозаврдың туыс екенін көрсетті, олар отбасының бірегей азиялық тармағын құрайды. Екі кіші тұқымдастың ішінде тираннозавриннің таралу аймағы кеңірек болған. Альбертозаврин Азияда табылмайды, ол Тарбозавр және Жученгтиранн сияқты тираннозавриннің, сондай-ақ Алиорамининнің Кианжузавр мен Алиорамусының мекендеген жері болды. Тираннозаврин және Альбертозаврин кіші тұқымдастары Солтүстік Американың Кампан және ерте Маастрихт кезеңдерінде кездесті, ал Даспелтозавр сияқты тираннозаврин бүкіл Батыс ішкі аймаққа тараған, ал Альбертозавр және Горгозавр сияқты альбертозаврин қазіргі уақытта материктің солтүстік-батыс бөлігінен ғана белгілі. Маастрихт кезеңінің соңына қарай альбертозавриннің жойылып кеткені көрінеді, ал Тираннозавр Саскачеваннан Техасқа дейін кеңінен тарады. Бұл үлгі Солтүстік Американың басқа динозаврлар таксондарының арасында да байқалады. Кампан және ерте Маастрихт кезеңдерінде ламбеозаврлар хадрозаврлары мен центрозаврлар кератопсиялары солтүстік-батыста кең таралған, ал хадрозаврин және хасмозаврин оңтүстікте көбірек кездесетін. Креда кезеңінің соңына қарай центрозаврин белгісіз, ал ламбеозаврин сирек кездеседі, ал хадрозаврин мен хазмозаврин бүкіл Батыс ішкі аймақта кең таралған.