Még az egyik legjobban ismert dinoszaurusz körül is sok a titok. Pikkelyes volt, vagy tollas? Mire használta a mellső végtagjait? Hogyan alakult ki? Kiderül, mit szeretnének a leginkább tudni a paleontológusok a híres Tyrannosaurusról.

1905 végén az újságírók egy fosszilis szörnyeteg csontjairól áradoztak, amelyeket a montanai Badlands területén ástak ki a paleontológusok. A New York Times zsarnokgyíkot ismertető cikke szerint ez volt a valaha előkerült legfélelmetesebb harcoló állat. Bár azóta eltelt egy bő évszázad, a Tyrannosaurus rex továbbra is élénken foglalkoztatja mind a laikusok, mind a paleontológusok képzeletét.

Több mint 12 méteres hosszúságával, hatalmas, csipkézett fogak tucatjaival a szájában a 66 millió éves T. rex máig megmaradt az ősi ragadozók tipikus példájának. Népszerűségét mutatja, hogy mekkora médiavisszhangot váltott ki egy 2013-ban megjelent cikk, amely azt vitatta, hogy vajon a T. rex vadászattal vagy inkább dögevéssel szerezte-e be táplálékának a nagy részét. Ez számos paleontológust felbosszantott, akik szerint ezt a kérdést már régen megoldották a bőségesen rendelkezésre álló bizonyítékok alapján. Különösen az zavarta a kutatókat, hogy ez a kevésbé jelentős téma háttérbe szorítja a sokkal fontosabb kérdéseket a T. rexről, amelyek még megoldásra várnak.

Egy T. rex csontvázát állítják össze a tokiói természettudományi múzeumbanForrás: AFP/Toshifumi Kitamura

A csoport evolúciós eredetét például rejtély övezi. A kutatók máig próbálják megfejteni, hogy a kréta időszak (145–65 millió évvel ezelőtt) hatalmas királyai hogyan alakultak ki a jura időszak során (201–145 millió évvel ezelőtt) egy olyan evolúciós vonalból, amelyre a viszonylag kisméretű dinoszauruszok voltak a jellemzők.

Szintén jelentős vita folyik arról, hogy milyenek voltak a T. rex fiatal egyedei, és vajon a paleontológusok évtizedeken keresztül tévesen kezelték-e elkülönült fajként a fiatal T. rex példányokat. Még a faj alapvető megjelenése is vitatott: sok kutató érvel amellett, hogy az óriási állatokat inkább pihék és pelyhek borították, nem pedig pikkelyek. Ezek mellett még mindig ott van a nehezen magyarázható kérdés, hogy miért volt a T. rexnek olyan masszív feje és lába, és ugyanakkor viszonylag apró mellső végtagja.

Jó hír, hogy a paleontológusoknak bőven áll rendelkezésükre ősmaradvány anyag, amin dolgozhatnak. Ritka eset, hogy egy fajból ennyi jó megtartású fosszília legyen, így a kutatók más dinoszauruszokkal szemben olyan kérdésekre is választ kaphatnak, hogyan növekedtek, mit ettek, és hogyan mozogtak ezek az állatok. Brian Switek a Nature legutolsó számában részletesen elemzi, hogyan vizsgálják a paleontológusok ezeket a forró kutatási témákat.

A karizmatikus húsevő homályos eredete

Az első néhány évtizedben, miután Henry Osborn paleontológus elnevezte és leírta a Tyrannosaurus rexet, a kutatók úgy tekintettek erre a hatalmas dinoszauruszra, mint egy növekedési trend betetőzésére, mivel szerintük a mezozoikum során egyre nagyobb méretű ragadozók jelentek meg. A korai elképzelések szerint a T. rex az Allosaurus leszármazottja, ami egy kilenc méter hosszú ragadozó volt. Ezeket és egyéb masszív húsevő dinoszauruszokat a Carnosauriának nevezett rendszertani „szemeteskosárban” egy kalap alá vettek a T. rex-szel, mint a vérengző család legutolsó és legnagyobb tagjával.

Később azonban a paleontológusok lerombolták ezt a tetszetős evolúciós elképzelést, amikor elkezdték használni a sokkal szigorúbb, számítástudományi módszereket alkalmazó kladisztikus elemzéseket az 1990-es években. Ekkor újravizsgálták a dinoszauruszcsoportok közötti rokonsági kapcsolatokat, és legnagyobb meglepetésükre azt találták, hogy a T. rex ősei kisméretű, bolyhos élőlények között kereshetők, amelyek az Allosaurusnak és a többi hatalmas ragadozónak az árnyékában éltek a jura időszakban.

Fantáziarajz Gallimimusokra vadászó T. rexrőlForrás: AFP/SPL

Az új eredmények a T. rexet és közeli rokonait (melyeket együttesen tyrannosauridáknak neveznek) a 165 millió évvel ezelőtt megjelenő, tyrannosauroideának nevezett szélesebb evolúciós bokornak a legfelső ágaként ábrázolták. Ennek a csoportnak a legkorábbi ismert tagjai közé tartozott a Stokesosaurus clevelandi. A két lábon járó húsevő két-három méter hosszú volt, és mintegy 150 millió évvel ezelőtt élt. Keveset tudunk róla, de az egyéb korai tyrannosauroideától származó bizonyítékok azt sugallják, hogy a Stokesosaurusnak hosszú, alacsony koponyája és nyúlánk karja volt. A korai tyrannosauroideák kisméretű, mozgékony, élénk húsevők voltak a jura időszakban, de a méretük alapján inkább csak ölebek lehettek, nem pedig csúcsragadozók.

A paleontológusokat leginkább érdeklő kérdés, hogy az ilyen szerény kezdetek után a tyrannosaurusok hogyan váltak ennyire erőteljes állatokká, és hogyan lett belőlük uralkodó csúcsragadozó Észak-Amerikában és Ázsiában egyaránt. Jelenleg azonban ennek a történetnek még kulcsfontosságú részei hiányoznak, ugyanis viszonylag kevés dinoszauruszmaradványokban gazdag kőzetet ismerünk a 145–90 millió évvel ezelőtti periódusból, amikor a tyrannosaurusok uralkodóvá váltak.

A tengerszint vagy az éghajlat változásai előidézhettek olyan eseményeket, amelyek a tyrannosaurusok dominanciájához vezettek, de az ilyen kapcsolatok felvetése egyelőre csak találgatás: jóval több ősmaradványra szükség a középső kréta korból, s ezek segíthetnek kibogozni ezt a rejtélyt.

Egy T. rex lába egy Las Vegas-i hotel kiállítótermébenForrás: AFP/Getty/Ethan Miller

Az elmúlt időszakban a kutatók intenzív kutatásokba kezdtek Kínában, ahol ennek a kulcsfontosságú időintervallumnak legalább egy része megőrződött a rétegsorokban. Peter Makovicky, a Chicagói Field Múzeum munkatársa 2009-ben írt le kollégáival egy hosszú pofájú tyrannosaurust. A Xiongguanlong baimoensis faj Nyugat-Kínában került elő 125–100 millió éves kőzetekből. Az állat körülbelül négy méter hosszú volt, vagyis nagyobb volt a jura időszaki tyrannosauridáknál. A közelmúltban Xu Xing a pekingi Gerinces Paleontológiai és Paleoantropológiai Intézetből hasonló korú kőzetekből írta le kollégáival a 9 méter hosszú Yutyrannus huali fajt. Ez lehetett a kritikus átmeneti korszak, amikor is a tyrannosaurusok együtt éltek az allosaurusokkal, amelyek aztán eltűntek ezekről az élőhelyekről.

Az Észak-Kínából származó kőzetek tanulmányozása során Brusette és munkatársai egy öt-hat méteres hosszúságú, 90 millió éves allosauridát találtak, amely a Shaochilong maortuensis nevet kapta. Ezek alapján úgy tűnik, hogy ebben az időben a tyrannosaurusok és az allosaurusok egymás mellett voltak jelen Ázsiában, és nagyjából hasonló méretűek voltak. A kutatók reményei szerint a további ősmaradványok segíteni fognak majd annak kiderítésében, hogy a tyrannosaurusok mikor és hogyan váltak uralkodó csúcsragadozóvá ezekben az ökoszisztémákban.

Gond van a serdülőkkel

Ahogy a T. rex evolúciós eredete homályos maradt, hasonló a helyzet a fiatal példányokkal is. Ebben az esetben a legnagyobb vita a Nanotyrannus lancensis nevű élőlény körül zajlik. Ezt a hat méter hosszúságot elérő tyrannosauridát ugyanazokban az észak-amerikai üledékekben találták, mint a T. rexet. Felfedezésekor azt gondolták, hogy egy elkülönült fajt alkot, de most már számos kutató amellett érvel, hogy a Nanotyrannus tulajdonképpen a fiatal T. rex.

Thomas Holtz, a Marylandi Egyetem paleontológusa szerint a Nanotyrannus-példányok rendkívül hasonlítanak a T. rexhez, és a kettő közötti különbségek ahhoz mérhetőek, amit más tyrannosaurida fajok fiatal és felnőtt példányai között is látni. Az a tény, hogy az összes ismert Nanotyrannus-példány fiatal egyedet képvisel, és az összes T. rexként azonosított példány felnőtt vagy majdnem felnőtt, szintén arra utalhat, hogy valóban ugyanarról a fajról lehet szó.

Egy T. rex életnagyságú csontváza az amerikai természettudományi múzeumban New YorkbanForrás: AFP/Hemis.fr

Lawrence Witmer, az Ohiói Egyetem paleobiológusa azonban nem ennyire biztos ebben. Egyik kollégájával 2010-ben áttanulmányozták a Clevelandi Természettudományi Múzeum tulajdonában lévő Nanotyrannus lancensis koponya komputertomográfos felvételeit (ez az ún. típuspéldány, amely alapján a fajt először leírták). Azzal a feltételezéssel kezdték a vizsgálatokat, hogy a clevelandi példány fiatal T. rex, azonban a vizsgálatok során néhány szokatlan bemélyedést találtak az agykoponyában, ahol légzsákok tölthették ki a koponya hátsó részét. Ez a tulajdonság nagyon eltér a T. rextől, és mégis azt jelezheti, hogy a koponya egy másik fajhoz tartozott. Más szakemberek az alapján érvelnek emellett, hogy a Nanotyrannus fogai túlságosan finoman recézettek, és túl szorosan helyezkednek el egymás mellett a T. rexéhez képest. Ezeken kívül a váll anatómiájában és a koponyán lévő nyílásokban is vannak különbségek.

Ezeknek a következtetéseknek egy részét azonban olyan ősmaradványokból gyűjtötték össze, amelyeket még nem publikáltak, és független kutatóknak soha nem volt lehetőségük ezeket tanulmányozni. Egy Nanotyrannusként azonosított csontvázat, amely ebben a kérdésben rendkívül értékes információkat szolgáltathat, a következő hónapban árvereznek el New Yorkban. Nagy felhajtást csapnak a példány körül, így elképzelhető, hogy a végső ára akár 9 millió dollárig is felmehet. A legtöbb paleontológus azonban elutasítja az ilyen példányok vizsgálatát, hacsak nem kerülnek egy jó hírű múzeumba, egy privát vásárló pedig elviheti a kutatók elől ezt a lehetőséget.

Az igazi megoldás az lehet, ha további maradványok kerülnek elő. A Nanotyrannus megnyugtató elkülönítéséhez a paleontológusoknak vagy egy fiatal T. rex példányra van szükségük, amely jobban hasonlít a felnőtt Tyrannosaurushoz, mint bármelyik Nanotyrannus példányhoz, vagy pedig egy egyértelműen felnőtt Nanotyrannusra, amely eltér a T. rextől.

Tollas volt-e a T. rex háta?

A művészek generációkon keresztül úgy ábrázolták a T. rexet, hogy a mai hüllőkhöz hasonlóan pikkelyek borították a testét. Az elmúlt két évtizedben azonban a kutatók számos dinoszauruszcsoportból találtak olyan példányokat Kínában, amelyek tollakat vagy pelyhes kültakarót viseltek. Ezeknek a felfedezéseknek némelyike olyan fajokat érintett, amelyek közeli rokonságban vannak a T. rexszel. Xu például 2004-ben írta le a Dilong paradoxust, amely egy kisméretű, korai tyrannosaurida volt. Az állat maradványai körül finom szálak lenyomatai fosszilizálódtak a farok, az állkapocs és egyéb testrészek körül, azt jelezve, hogy az állatnak pelyhes kültakarója volt. A Kínából származó, hatalmas méretű Yutyrannus huali szintén tollazatot viselt.

Ezeknek a tyrannosauridáknak a tollai nem olyanok voltak, mint a mai madaraké, hanem csupán az egyszerűsített előfutárai. Xu szerint a legkorábbi tollas dinoszauruszok a tollazatot látványos vizuális bemutató céljára használták. Később azok az állatok, amelyeket teljesen beborítottak a tollak, már hőszigetelésként is használhatták. Ezeknek a fajoknak a tyrannosauridákkal fennálló közeli evolúciós kapcsolata alapján akár a T. rexnek is lehettek hasonló proto-tollai.

Egy régi számítógépes grafika a T. rexrőlForrás: AFP/SPL

Más kutatók szintén támogatják a tollas tyrannosaurusok ötletét, és így egyre nehezebb fenntartani a csupasz képű Tyrannosaurus nézetét. Ez persze nem azt jelenti, hogy a T. rex úgy nézett ki, mint egy kréta időszaki csirke. Más tollas dinoszauruszhoz hasonlóan inkább csak eléggé jelentéktelen, szőrszerű szálak fedték. Mivel azonban még soha nem találtak bőrlenyomatot a T. rex maradványok körül, a kutatók nem tudják teljes bizonyossággal megmondani, hogy milyen volt a kültakarója.

Néhányan nem is könnyen adják fel a hagyományos nézeteket. Thomas Carr, a Carthage College paleontológusa például egy eddig még publikálatlan ősmaradvánnyal érvel, amelynek pikkelyszerű bőrlenyomata van, és közeli rokonságban áll a T. rex-szel. Ezek a leletek arra utalhatnak, hogy bár néhány korai tyrannosauroid fajnak tollai voltak, a Tyrannosauridae család, melybe a T. rex is tartozik, egy evolúciós fordulat során akár vissza is térhetett a tollaktól a pikkelyekhez. Egyelőre azonban nincsenek konkrét bizonyítékok, hogy a tyrannosauridáknak voltak tollai, a grafikusok pedig nem szeretnék így feldíszíteni őket addig, amíg el nem jön a nap, hogy tollas tyrannosaurust találnak a kutatók. Ez a kérdés ugyanis jóval túlmutat azon, hogyan nézett ki az állat, mert jelentősen befolyásolja, hogyan rekonstruálják a paleontológusok ennek a dinoszaurusznak az életét, a lehetséges udvarlási szokásoktól kezdve a testhőmérséklet szabályozásáig.

A karok rejtélye

A T. rex körüli egyik legnagyobb kérdés, amin már több mint egy évszázada vitatkoznak a paleontológusok: hogyan és miért alakult ki a köpcös testalkat ilyen csenevész mellső végtagokkal, amelyekkel még a száját sem érte el? A korai elképzelések szerint (amiket azóta elvetettek) a kétkarmú karokkal a T. rex átfogta a partnerét párzás közben, vagy pedig azok segítségével emelkedett fel a nyugalmi helyzetéből.

Később a paleontológusok egy része amellett érvelt, hogy ezek a mellső végtagok csökevényesek voltak. Ezt az elképzelést nagyon szeretik a rajzfilmfigura-tervezők, akik sosem unják meg úgy ábrázolni a T. rexet, amint éppen bajba kerül a haszontalan, vézna karjai miatt. Az Ohiói Egyetem paleobiológusa, Sara Burch azonban kimutatta, hogy ezek a viccek kissé igazságtalanok. A dinoszauruszok evolúciós vonalának ma is élő képviselőinek (a krokodilfélék, valamint a madarak) izomzatát vizsgálva ugyanis arra a következtetésre jutott, hogy ha a T. rex karjai csökevényesek lettek volna, akkor elveszítették volna azokat az anatómiai pontokat, amelyek jelzik az izmok megtapadását. Az ősmaradványok azonban megőrizték a működőképes izomzat bizonyítékait.

Tudjuk tehát, hogy a T. rex használta a mellső végtagjait, azt viszont nem, hogy mire. Carr szerint a karok a dinoszaurusz arzenáljának a részét képezték. A tyrannosauroidák ugyanis ugyanúgy használták a karjaikat, mint az összes theropoda: tárgyak, elsősorban a préda megragadására és stabilizálására.

Egy T. rex életnagyságú modellje a Walking with Dinosaurs című kiállításon LondonbanForrás: AFP/Adrian Dennis

Holtz szerint az izomerősség becslése alapján a T. rexnek gyenge karjai voltak. Sok tyrannosaurusnak begyógyult töréseket találtak a karján, így Holtz úgy véli, ezeket elsősorban párzás vagy versengés közben használhatták. Ennek a lehetőségnek még nagyobb a valószínűsége, ha a karokat valóban tollak borították.

A T. rexnek a viselkedési és a fiziológiai tulajdonságai még mindig kevéssé ismertek, ezért Holtz és más paleontológusok azt tervezik, hogy mélyebben beleásnak e különleges állat titkaiba. Mivel az új leletek mellett a kutatók is mindig új vizsgálati módszereket fejlesztenek ki, mindig vannak új lehetőségek a fosszilis fajok biológiájának a jobb megismerésére, és a királlyal kapcsolatos ismeretek is folyamatosan bővülhetnek.