Bestaat er naast de Tyrannosaurus rex ook een T. imperator en een T. regina?

Sinds de dinosaurus in 1905 voor het eerst beschreven is, is Tyrannosaurus rex - de koning tiranhagedis - de enige soort in het geslacht Tyrannosaurus. Een geslacht of genus is een groepering van een aantal verwante organismen en het kan meerdere verwante soorten bevatten. 

Een team van drie onderzoekers onder leiding van de Amerikaanse onafhankelijke paleontoloog Gregory Paul onderzocht nu  37 fossielen van Tyrannosaurus en zegt dat de variatie die ze daarbij opgemerkt hebben, de erkenning rechtvaardigt van nog twee bijkomende soorten naast Tyrannosaurus rex: T. imperator, de keizer tiranhagedis, en T. regina, de koningin tiranhagedis.   

"Nadat meer dan een eeuw lang alle specimens in één soort werden geplaatst, zonder dat de kwestie nauwkeurig onderzocht is, blijkt uit de eerste en enige analyse dat de variatie in Tyrannosaurus groter is dan de norm voor dinosaurussen, en dat ze verdeeld is in de tijd op een manier die aanduidt dat er Darwiniaanse soortvorming heeft plaatsgevonden van één soort naar twee nieuwe soorten, voor het uiteindelijke uitsterven van de dinosaurussen de verdere evolutie heeft afgesloten", zei Paul.  

Gregory Paul en zijn beide collega's analyseerden de beenderen en de tanden, voor zover die bewaard waren, van 37 specimens van Tyrannosaurus. Ze vergeleken de sterkte van het dijbeen in 24 van de specimens, iets wat ze berekenden door de lengte en de omtrek van het been te meten. Ze maten ook de diameter van de basis van de tanden of de ruimte in de kaak om na te gaan of de specimens één of twee dunne snijtanden hadden aan elke kant van de kaakpunt, de plaats waar de linker- en rechterhelft van de kaak vooraan samenkomen.  

De onderzoekers namen verschillen waar in de dijbenen van de verschillende specimens, waarbij er een aantal stevigere dijbeenderen hadden en andere lichter gebouwde. 

Ze stelden vast dat er twee keer meer stevige dijbenen waren dan lichter gebouwde, wat erop wijst dat het verschil niet veroorzaakt wordt door het geslacht, aangezien dat waarschijnlijk een meer gelijke verdeling zou opleveren. 

De auteurs van de studie stellen ook dat het verschil tussen de dijbeenderen geen verband houdt met de leeftijd, vermits er stevige dijbenen gevonden werden bij een aantal onvolwassen specimens, die slechts twee derde van de grootte van een volwassen exemplaar hadden, en lichter gebouwde dijbeenderen bij een aantal specimens met de grootte van een volledig volgroeid, volwassen exemplaar.

Ook de structuur van de tanden verschilde onder de specimens, ook al waren er slechts een beperkt aantal exemplaren, twaalf namelijk, waarbij zowel het dijbeen als de tanden bewaard waren gebleven. Specimens met slechts één dunne snijtand hadden vaak een meer fijn gebouwd dijbeen. 

Van de 37 Tyrannosaurus-specimens konden er 28 toegewezen worden aan duidelijke, verschillende afzettingslagen in de zogenoemde Lancian-etage. Dat is een Noord-Amerikaanse gesteentelaag, die naar schatting is afgezet tussen 67,5 en 66 miljoen jaar geleden, uit het Maastrichtien, de laatste tijd of tijdsnede van het Krijt-tijdperk.

In de onderste laag van het gesteente werden enkel stevige dijbeenderen gevonden, in totaal zes. De variatie tussen die beenderen verschilde niet van die bij andere soorten theropoden, een groep van overwegend vleesetende, tweevoetige dinosaurussen, waartoe Tyrannosaurus behoort (en ook de huidige vogels). Dat wijst erop dat er in die tijd maar een soort van Tyrannosaurus bestond, zeggen de onderzoekers.

In de middelste gesteentelaag werd maar één lichter gebouwd dijbeen gevonden, terwijl er in de bovenste laag vijf andere voorkwamen, naast stevigere dijbeenderen. 

De variatie in de sterkte van de Tyrannosaurus-dijbeenderen in de bovenste laag was groter dan de variatie die werd waargenomen in een aantal vroegere specimens van theropoden. Volgens de onderzoekers wijst dat erop dat de Tyrannosaurus-specimens uit de hogere afzettingslagen zich fysiek ontwikkeld hadden tot meer verschillende vormen in vergelijking met specimens uit de lagere lagen en met andere dinosaurussoorten. 

"We kwamen tot de bevinding dat de veranderingen in de dijbeenderen van Tyrannosaurus hoogstwaarschijnlijk geen verband hebben met het geslacht of de leeftijd van de specimens", zei hoofdauteur van de studie Gregory Paul. "We stellen voor dat het dijbeen in de loop van de tijd geëvolueerd kan zijn uit een gemeenschappelijke voorouder die stevigere dijbeenderen vertoonde naar fijner gebouwde beenderen in latere soorten. De verschillen in sterkte van de dijbeenderen kunnen als voldoende onderscheiden beschouwd worden om de specimens mogelijk te beschouwen als aparte soorten."

Op basis van hun analyse stellen de onderzoekers twee mogelijke nieuwe soorten voor. De eerste, Tyrannosaurus imperator, heeft betrekking op specimens die gevonden zijn in de onderste en middelste afzettingslagen. Die worden gekenmerkt door stevige dijbeenderen en doorgaans twee snijtanden aan elke kant van de kaakpunt.

De auteurs stellen dat die kenmerken behouden zijn gebleven van vroegere voorouders. 

Aan de tweede nieuwe soort, Tyrannosaurus regina, worden specimens toegewezen uit de bovenste en mogelijk de middelste afzettingslagen. Ze worden gekenmerkt door lichter gebouwde dijbeenderen en slechts één snijtand. 

De nu erkende soort Tyrannosaurus rex werd door de onderzoekers geïdentificeerd in de bovenste en mogelijk de middelste lagen. De specimens hebben een meer stevig dijbeen behouden terwijl ze slechts één snijtand hebben. 

Sommige specimens konden op basis van hun overblijfselen niet geïdentificeerd worden en werden dan ook niet toegewezen aan een bepaalde soort. Ook kon van sommige exemplaren niet vastgesteld worden uit welke afzettingslaag ze kwamen.

De auteurs geven toe dat ze niet kunnen uitsluiten dat de waargenomen variatie veroorzaakt wordt door extreme individuele verschillen of door atypisch seksueel dimorfisme - verschillen tussen de geslachten. 

Toch is Paul overtuigd van zijn conclusie. De grootte van de verschillen tussen de drie voorgesteld soorten, zo zei hij, lijkt op de verschillen tussen een leeuw - Panthera leo - en een tijger - Panthera tigris. Leeuwen en tijgers behoren tot hetzelfde geslacht, Panthera, maar verschillen genoeg van elkaar om erkend te worden als aparte soorten.

"We zijn bezorgd dat dit controversieel zal zijn door de charismatische status van T. rex, maar anderzijds zou de studie niet zo veel aandacht krijgen als dat niet zo zou zijn", zei Paul. 

Over die controverse had hij alvast geen ongelijk. Een aantal paleontologen die niet aan de studie meegewerkt hebben, zijn het niet eens met de conclusies van het team. 

"Uiteindelijk lijkt deze variatie me erg klein en is ze geen aanwijzing voor een betekenisvolle biologische afscheiding tussen aparte soorten, die gedefinieerd kan worden aan de hand van duidelijke, expliciete en consistente verschillen", zei Steve Brusatte, een paleontoloog aan de University of Edinburgh.

"Het is moeilijk om een soort te definiëren, zelfs voor hedendaagse dieren, en deze fossielen bevatten geen genetische aanwijzingen die getest kunnen worden om vast te stellen of er echt aparte populaties waren', zei hij. "Tot ik veel sterkere bewijzen zie, blijven ze allemaal T. rex voor mij, en dat is wat ik ze zal noemen." 

Ook paleontoloog Thomas Carr van het Carthage College in Wisconsin, die in 2020 een studie uitgevoerd heeft naar de variatie bij T. rex en daarbij geen aanwijzingen gevonden had voor verschillende soorten, is het niet eens met de nieuwe studie. 

"Mogelijk het ernstigste bezwaar is het feit dat de auteurs niet in staat waren verschillende prima schedels toe te wijzen aan een van de drie soorten", zei Carr. "Als hun soorten geldig zouden zijn, dan zouden ze geïdentificeerd moeten worden door meer dan enkel twee kenmerken: bijna elk detail - vooral in de schedel - zou verschillend moeten zijn."

Tyrannosaurus maakte het westen van Noord-Amerika onveilig in het Late Krijt, op het einde van het tijdperk van de dinosaurussen, die uitstierven - op de vogels na - door de inslag van een asteroïde op het schiereiland Yucatan in Mexico, zo'n 66 miljoen jaar geleden. 

Hij had een gigantische kop, angstaanjagende tanden en een enorme bijtkracht, twee sterke benen maar miezerige armpjes met slechts twee vingers. 

Mogelijk de grootste Tyrannosaurus die we kennen is Sue, een zeer goed bewaard en erg volledig exemplaar dat tentoongesteld staat in het Field Museum in Chicago. Van kop tot staart meet Sue 12,3 meter en geschat wordt dat ze zo'n negen ton woog. Volgens de nieuwe studie is Sue geen T. rex maar een T. imperator. 

De studie van Gregory Paul en zijn collega's W. Scott Persons IV en Jay Van Raalte van het College of Charleston is gepubliceerd in . Dit artikel is gebaseerd op een persbericht van Springer en een telex van het persagentschap Reuters.