Tyrannosaurus rex („tyranský královský ještěr“ – odvozeno ze starořeckého τύραννος – tyrannos = vládce, resp. krutovládce, a latinského rex = král) byl jeden z největších masožravých dinosaurů (teropodů) a zároveň jedním z největších suchozemských predátorů všech dob. Přesto, že již ztratil primát největšího dravého dinosaura, svou tělesnou stavbou patřil k nejmohutnějším a nejnebezpečnějším.
Druh T. rex se vyskytoval před asi 68 až 66 miliony let (na konci křídové periody druhohorní éry) na území celého západu dnešních Spojených států amerických a části Kanady a Mexika (například geologická souvrství Hell Creek, Lance nebo Frenchman). Některé nedávné nálezy však naznačují, že tento rod mohl jiným druhem existovat již o několik milionů let dříve. Tyranosauři patřili k vůbec posledním žijícím druhohorním dinosaurům a dožili se nejspíš katastrofy na konci křídy před 66,0 miliony let (geologicky nejmladší dnes známý jedinec s kat. ozn. RTMP 82.12.1 z kanadské Alberty byl objeven ve vrstvě sedimentu v souvrství Scollard, nacházející se asi 10,5 metru pod jílovou vrstvičkou hranice křídy a paleocénu. Podle jisté vědecké studie z roku 2016 možná přišli předkové tyranosaurů do Severní Ameriky z východní Asie. Dnes je tento druh zřejmě nejznámějším dinosaurem vůbec. V posledních letech byly odhaleny zkameněliny velkého množství tyranosauroidů, mezi které mohli patřit i přímí předkové samotného tyranosaura.
V průměru dosahovali dospělci tohoto druhu délky asi 11 až 12,4 metru a hmotnosti kolem 6000 kilogramů. Největší dosud objevený exemplář, zvaný podle své objevitelky, paleontoložky Sue Hendricksonové „Sue“, měří na délku 12,3 metru a zaživa vážil až kolem 9500 kilogramů, ačkoliv většina odhadů živé hmotnosti tyranosaurů se pohybuje mezi 5400 až 7700 kilogramy. Jde zároveň o nejlépe zachovanou kostru tohoto dinosaura, kompletní z více než 80 %. Některé objevy izolovaných kostí však svědčí o ještě větších jedincích. Odhaduje se, že největší tyranosauři mohli dosahovat délky kolem 13 metrů a hmotnosti přes 8 tun (nejvyšší odhad je dokonce přes 10 tun), čímž by překonali i obří karcharodontosauridní teropody (např. giganotosaura). Nejdelší dosud objevená lebka měla být dlouhá asi 150 cm (MOR 008 v Museum of the Rockies; Bozeman, Montana). Ukazuje se ale, že tato fosilie mohla být špatně zrekonstruována a její skutečná délka dosahuje asi 134 cm, takže nepřekonává Sue (s mírou asi 145 až 152 cm).
U jedince BHI 3033 ("Stan") byla v roce 2009 přesným laserovým měřením kostry odhadnuta živá hmotnost kolem 7655 kilogramů.
Podle vědecké studie z března roku 2019 byl ještě o trochu větším jedincem než "Sue" exemplář zvaný "Scotty", objevený roku 1991 v kanadském Saskatchewanu (souvrství Frenchman). Délka tohoto jedince činila asi 13 metrů a hmotnost podle odhadů zhruba 8870 kilogramů, což je o 410 kg více, než vyšlo autorům studie pro "Sue".
Paleoekologie a palebiologie
Početnost
Tyrannosaurus patřil k dominantním dravcům svrchnokřídových ekosystémů. Je zajímavé, že navzdory své ohromné velikosti a síle představoval velmi početný druh dinosaura ve svých ekosystémech, v rámci souvrství Hell Creek dokonce druhý nejpočetnější, a to hned za ceratopsidem rodu Triceratops a před kachnozobým dinosaurem rodu Edmontosaurus. Dominantní predátoři přitom bývají naopak poměrně vzácní, obvykle nepřesahují zhruba 10 % počtu populace. T. rex byl také největším dravcem v ekosystémech souvrství Lance, Scollard nebo Frenchman.
Inteligence a smysly
Podle výzkumů mozkové dutiny lebky měl tyranosaurus výborný čich a zrak a dokázal tak aktivně vyhledávat potravu, kterou zřejmě tvořili především rohatí a kachnozobí dinosauři. Zejména čich byl u tohoto teropoda skvěle vyvinut. Vysoce inteligentním tvorem zřejmě nebyl, přesto měl encefalizační kvocient přibližně 2,5krát vyšší než dnešní krokodýl. Mozek dospělých tyranosaurů měl objem zhruba 0,4 litru a tito teropodi tak disponovali nervovým ústředím větším, než mají prakticky všichni současní plazi i ptáci. To samo o sobě nicméně není zárukou vysoké inteligence, protože mozek roste (byť nelineárně) s celkovou velikostí těla. Novější výzkumy ukazují, že někteří tyranosauridi byli vybaveni citlivým senzorickým orgánem na čelistech. Ten jim zřejmě umožňoval velmi dobře vnímat změny proudění větru, což jim mohlo pomáhat například při orientaci a lovu. Tyranosauři měli pravděpodobně také velmi dobrý zrak, navíc viděli stereoskopicky a dokázali tak lépe odhadovat vzdálenosti. Oční bulvy dospělých tyranosaurů měly průměr asi 10 až 12 centimetrů a zorničky kolem 2,5 centimetru. Je možné, že tito obří teropodi viděli až 13krát ostřeji než člověk, a jejich rozlišovací schopnost byla rovněž mnohem lepší (rozlišit dva malé body na pozadí dokázali až do vzdálenosti kolem 6 kilometrů, zatímco u člověka je to asi 1,3 až 1,6 km.
Rychlost pohybu
Někteří paleontologové (například Robert T. Bakker, Gregory S. Paul) v průběhu 70. a 80. let 20. století předpokládali, že tyranosauři dokázali běhat rychlostí přes 40 mil za hodinu (65 km/h). To je ale nepochybně přehnaný odhad. Vzhledem k silným nohám se tento obří teropod pravděpodobně pohyboval na svou velikost poměrně rychle (snad přes 30 km/h) a dělal při běhu kroky dlouhé až 5,6 metru (velikost největší objevené stopy z Nového Mexika (souvrství Raton), roku 1994 popsané jako Tyrannosauripus pillmorei, činila 86 cm). V roce 2007 pak byla pravděpodobná stopa druhu T. rex o délce kolem 74 cm objevena také ve východní Montaně (souvrství Hell Creek). Rychlost byla u tohoto teropoda kalkulována již mnohokrát a různé fundované předpoklady mají rozmezí od 15 km/h až po 75 km/h. V roce 2007 byla publikována další studie, která přichází s výsledkem maximálně 8,0 m/s (28,8 km/h), což je v poměru k dané hmotnosti zvířete (přes 6000 kg) stále dosti vysoká rychlost. Vědecká studie z roku 1995 nicméně naznačila, že tyranosauři zřejmě neběhali rychle příliš často, protože v případě pádu jim hrozilo nebezpečí těžkého zranění nebo i okamžité smrti. Jiné odhady jsou také spíše nižší. Studie z roku 2017, shrnující výsledky nového virtuálního modelu tyranosauřího pohybu ukazuje, že dospělý jedinec o hmotnosti nad 7 tun nebyl schopen rychlosti vyšší, než asi 25 km/h. Při vyšší rychlosti by již nevydržely kosti v jeho nohách.
V roce 2016 byla publikována odborná práce o objevu první pravděpodobné série stop tyranosaura v sedimetech souvrství Lance u města Glenrock ve Wyomingu. Série stop patřila mladému nedospělému jedinci s výškou v kyčlích mezi 1,56 a 2,06 metru. Vypočítaná rychlost činila (po opravě původních výpočtů v roce 2017) asi 8,1 až 12,5 km/h. Nejednalo se však o běžícího jedince, ale o dinosaura kráčejícího rozvážně po bahnitém podkladu.
Síla čelistního stisku
Síla stisku čelistí tyranosaura byla vzhledem k mohutným úponům pro čelistní svalovinu na lebce zřejmě enormní. Při jednom pokusu bylo vypočteno, že dospělý jedinec mohl mít sílu stisku mezi 50 až 60 kN. Podle opravených výsledků z roku 2018 vyšla maximální síla čelistního stisku dospělého tyranosaura na 53 735 newtonů. Jeho čelisti k tomu byly také velmi dobře přizpůsobeny. Tyranosaurus měl na rozdíl od většiny teropodů srostlé nasální kůstky a celkově mohutnější lebku. Jeho lebka byla velmi pevná a dokázala vydržet obrovské nárazy a tlaky, které by jiným teropodům při souboji (i větším než tyranosaurus) lebku téměř rozdrtily. Novější studie z roku 2017 upravila odhad síly čelistního stisku tyranosaura na necelých 35 000 newtonů (odpovídá zhruba působení hmotnosti 3600 kg) a tlaku na korunkách zubů až o hodnotě 2974 MPa, tedy asi 30,3 tuny na čtvereční centimetr. Rozpětí odhadů pro sílu čelistního stisku tyranosaura je však v současnosti příliš velké, zúžit by jej mělo využití přesnějšího rozboru svalové architektury tohoto teropoda. Lebka tyranosaura byla v rámci některých spojení mezi kostmi poměrně pohyblivá (kinetická), což mohlo pomáhat v absorbování ohromných tlaků při zákusu do kořisti. Podle jiných vědeckých výzkumů však byla lebka dospělého tyranosaura spíše funkčně akinetická, protože jakékoliv pohyby mezi jednotlivými kostními fragmenty lebky by vedly k její anatomické dezintegraci. Velmi dobře zachovaná lebka z Montany umožnila vědcům učinit si lepší představu o průběhu výměny zubů u tyranosaurů.
Růst
Do dneška bylo objeveno již více než 50 fragmentárních koster tohoto obřího dravého dinosaura. Nejmenší jedinec (MOR 6625, "Chomper") představoval asi 2 až 3 roky staré mládě o délce do 2,8 metru. Ještě známější je nicméně asi 11 let starý jedinec, objevený roku 2001 ve východní Montaně, který dostal přezdívku "Jane". Čerstvě vylíhnutá mláďata tyranosaurů zřejmě nepřesahovala délku 0,9 metru a vážila jen několik kilogramů. Tyranosauři dospívali v asi 18 letech a dožívali se věku nejspíše kolem 30 let (tento rod již známe podle jedinců různých věkových stádií). Největší známý jedinec „Sue“ se dožil pravděpodobně 28 let. Kritickým obdobím života přitom byl věk 14 až 18 let, kdy ještě nedospělí jedinci museli bojovat o potravu s jedinci dospělými, i když podle nálezu příbuzného albertosaura je možné, že tyranosauři žili v rodinných smečkách, kde se dospělí starali o mláďata a společně s nimi i lovili. Podle některých výpočtů nabírali tyranosauři při rychlých fázích svého růstu na váze až 1790 kilogramů ročně. Více informací o ontogenezi tyranosaurů by mohl přinést nález asi sedmiletého mláděte, objeveného v roce 2016 v sedimentech souvrství Hell Creek na území Montany. Toto mládě o délce asi pěti metrů zahynulo v době před zhruba 66,5 miliony let. Objev rýh po zubech na kostech velkých edmontosaurů může dokládat, že již mladí nedospělí tyranosauři (ve věku asi 11 až 12 let) se živili podobně jako dospělí masem velkých býložravých dinosaurů.
Potrava a trus
V kanadském Saskatchewanu byl objeven také fosilizovaný trus (koprolit) o objemu asi dvou litrů, patřící zřejmě tomuto teropodovi. Některé objevy od roku 2010 dokládají, že tito obří predátoři mohli být příležitostní kanibalové. Fosilní kosti tyranosaurů nesoucí stopy po okusu jinými tyranosaury už byly objeveny v Montaně i Wyomingu a dokládají, že tito obří teropodi zřejmě využívali i možnosti pojídání zástupců vlastního druhu, pokud se jim k tomu naskytla příležitost. Podle vědecké studie z roku 2011 nebyl tyranosaurus vrcholovým predátorem, ale spíše potravním oportunistou, živícím se jak živou kořistí, tak i zdechlinami. Podle této studie byl tyranosaurus neobyčejně hojným druhem a ve své době údajně představoval okolo 24% z celkového počtu všech velkých dinosaurů v rámci ekosystémů geologického souvrství Hell Creek. Pokud by tyranosaurus měl pomalý bazální metabolismus (jako dnešní plazi), pak by podle výpočtů odborníků potřeboval denně asi 5,5 kilogramu masa. Vzhledem k tomu, že byl téměř s jistotou endotermním tvorem, spotřeboval denně spíše až kolem 111 kilogramů masa. V roce 1998 byl vědecky popsán zkamenělý koprolit o délce 44 cm a objemu 2,4 litru, objevený v sedimentech souvrství Frenchman na území kanadské provincie Saskatchewan. Původcem tohoto zkamenělého trusu byl téměř s jistotou právě druh T. rex (žádný jiný tak velký predátor v ekosystémech zmíněného souvrství nežil). Součástí trusu byly i nestrávené zbytky kostí nedospělého býložravého ptakopánvého dinosaura (pravděpodobně rodu Triceratops nebo Edmontosaurus).
V roce 1997 dvojice amerických paleontologů propočítala, kolik potravy potřeboval sníst za rok dospělý Tyrannosaurus v případě, že byl teplokrevný a také v případě, že byl studenokrevný. V rámci popularity filmu Jurský park a jedné působivé scény, ve které je tímto obřím teropodem pozřen právník Donald Gennaro, propočítávali právě počet "právníků", coby potravy, kterou potřeboval dravý dinosaurus za rok přijmout. Pro jedince o hmotnosti 4,5 tuny jim vyšlo 292 právníků (teplokrevný T. rex) a 73 právníků (studenokrevný T. rex). Ve skutečnosti však byli dospělí tyranosauři obvykle ještě podstatně těžší, což by počet zkonzumovaných osob výrazně navýšilo (u necelých 9 tun těžkého teplokrevného jedince "Scottyho" by to například bylo asi 467 osob).
Pohlavní dimorfismus
V roce 2005 byla publikována studie Mary H. Schweitzerové, ze které vyplývalo, že exemplář B-rex (MOR 1125), objevený v Montaně roku 2000, byl v době smrti gravidní samicí. Poukazovala na to přítomnost zvláštní kostní tkáně (tzv. medulární kosti), přítomné na průřezu stehenní kosti dinosaura. V roce 2016 pak byl tento původní výzkum potvrzen dalšími laboratorními experimenty Schweitzerové a jejích kolegů..
Vnitřní orgány
Velikost jednotlivých tělních orgánů není samozřejmě známá (protože měkké tkáně tohoto druhu se nemohou dochovat ve fosilním záznamu), ale na základě porovnávání s velikostí orgánů současných zvířat vědci předpokládají, že například žaludek tyranosaura mohl mít podobu jakéhosi vaku s průměrem kolem jednoho metru (vešlo by se do něho na výšku pětileté dítě) a jeho srdce dosahovalo rozměrů asi 75 x 50 cm, mělo tedy přibližně velikost standardní mikrovlnky.
Přední končetiny
Tyranosaurus je známý také pro velmi malé rozměry svých předních končetin, které dosahovaly jen délky lidské paže (asi 1 metr, kost pažní měřila na délku kolem 40 cm). Jejich postupné zmenšování nejspíš souviselo s potřebou uchovat rovnováhu těla při zvětšující se lebce. Ta byla natolik mohutná a těžká, že již nezbýval pomyslný prostor pro relativně velké a těžké přední končetiny. Přesto byly svaly na pažích mnohem mohutnější a podle odhadů byla paže tyranosaura asi 3,5krát silnější než paže dospělého muže (dokázala uzvednout objekt o hmotnosti asi 200 kilogramů). Přesto není jasné, jakému účelu krátké paže sloužily a zda byly vůbec pravidelně a aktivně využívány. Další výzkumy ukazují, že i přes své malé rozměry mohly být přední končetiny tyranosaurů poměrně nebezpečnou zbraní, a to díky ostrým zakřiveným drápům. Jejich plnou funkčnost podporují také výzkumy "paží" současných krokodýlů a ptáků.
Tělesná teplota
Nevíme s jistotou, zda mohl být tyranosaurus teplokrevný. Podle vědecké studie z roku 1994 nebyl mezi trupem a končetinami tyranosaura větší rozdíl než asi 4,2 °C, což by odpovídalo homoiotermii (schopnosti udržovat si stálou tělesnou teplotu, nezávislou na okolní teplotě). Je ale také možné, že tyranosauři nebyli v dospělosti endotermní ("teplokrevní" ve smyslu savců a ptáků) ale tzv. gigantotermní a využívali tedy k udržení stálé teploty svoji velikost.
Výzkum publikovaný v létě roku 2019 ukázal, že dorzotemporální oblast lebky tyranosaurů (i jiných teropodů) mohla sloužit jako jakýsi termostat, který udržoval optimální teplotu v okolí mozkovny. Tzv. dorzotemporální okna představovala výrazné otvory v zadní části lebeční klenby. Paleontologové se dlouhou dobu domnívali, že zde byly umístěny přídatné čelistní svaly, nový výzkum aligátorů za pomoci termokamery ale odhalil, že se zde nachází cévní systém, který slouží jako generátor tepla nebo naopak chladu a pomáhá udržovat teplotu hlavy nebo i celého těla. Podobný systém nejspíš fungoval i u teropodních dinosaurů, včetně samotného tyranosaura.
Zvukový projev
O akustických projevech tyranosaurů nemáme žádné hmatatelné důkazy ve fosilním záznamu. V jednom filmovém dokumentu z roku 2017/18 se nicméně tvůrci pokusili rekonstruovat přibližnou podobu zvuku tohoto obřího dravce za pomoci kombinace zvuku brodivého ptáka bukače velkého a krokodýlovitého plaza aligátora čínského. Výsledkem bylo jakési nízkofrekvenční dunění, kterým se možná tyranosauři domlouvali na velké vzdálenosti.
Nevíme s jistotou, zda mohl být tyranosaurus opeřený, pokud však byl, pak nejspíš jen jako mládě nebo pouze na určitých částech těla. Jisté je, že někteří čínští raně křídoví tyranosauroidi (Dilong paradoxus a Yutyrannus huali), kteří žili zhruba o 60 milionů let dříve, částečně opeření byli. U tyranosaura známe jen několik otisků zachované kůže (zejména jedinec zvaný "Wyrex", kat. ozn. BHI 6230, objevený roku 2002 v Montaně), to ale nic neznamená. S jistotou prokázat přítomnost opeření u tyranosaura by vyžadovalo objevit přímo otisky pernatého pokryvu u některého z velmi dobře zachovaných exemplářů. Podle nové studie z roku 2017 však byl tyranosaurus (stejně jako další tyranosauridi) přinejmenším na většině těla neopeřený. Novější výzkum kraniálních anatomických znaků tyranosauridů umožňuje vytvoření prvních konkrétních představ o možné podobě hlavy a "tváře" těchto teropodů, a to včetně samotného druhu T. rex.
První fosilní pozůstatky tohoto obřího teropoda byly objeveny již roku 1874, nebyly však správně rozeznány. V roce 1892 popsal dva fosilní obratle tyranosaura paleontolog Edward Drinker Cope pod jménem Manospondylus gigas. První již rozeznané fosilie tohoto dinosaura pak byly objeveny ve východní Montaně 12. srpna roku 1902 (je však uváděn i Wyoming, kde některé fosílie nalezl Barnum Brown již v roce 1898), popsán byl pak 5. října roku 1905 paleontologem Henrym F. Osbornem. Místem objevu byl dnešní Hell Creek State Park v souvrství Hell Creek nedaleko současné přehradní nádrže Fort Peck. V roce 1908 byl pak nedaleko Brownem objeven další jedinec, ještě lépe zachovaný - dnes má označení AMNH 5027 a od roku 1915 je zlatým hřebem expozice v Americkém přírodovědném muzeu v New Yorku. Již v roce 1900 byl na území Wyomingu (lokalita Seven Miles Creek) objeven fosilní materiál dalšího tyranosaura (AMNH 5866), který byl H. F. Osbornem popsán roku 1905 jako Dynamosaurus imperiosus. O rok později se však po důkladnější preparaci ukázalo, že se jedná o exemplář druhu T. rex (a kostěné pláty, považované původně za tělní pancíř dravce, byly určeny jako osteodermy ankylosaura). Stáří fosilií druhu T. rex se pohybuje mezi 68 a 66 miliony let, kolem roku 1915 (před vznikem přesnějších radiometrických měření) se však vědci domnívali, že tento teropod žil před "pouhými" 3 miliony let.
Nejblíže příbuzným rodem tyranosaura je zřejmě asijský Tarbosaurus (popsaný roku 1955), podle některých autorů dokonce jiný druh tyranosaura. Blízce příbuzné jsou také menší severoamerické rody Albertosaurus, dále Daspletosaurus a také Gorgosaurus. Podle názoru většiny paleontologů je dříve samostatný rod Nanotyrannus pouze nedospělým exemplářem tyranosaura. Někteří paleontologové pokládají tyranosaura za mrchožrouta, odvolávajíce se na malou rychlost, kterou údajně měl být schopen vyvinout (viz odhady rychlosti), jiní jej považují za aktivního lovce