Tyrannosaurus, còn được gọi là khủng long bạo chúa, chúng có một thân hình to lớn nhưng ít ai biết được chúng có những giai đoạn phát triển như thế nào.
Tyrannosaurus hay khủng long bạo chúa là loài khủng long cổ đại nổi tiếng nhất, và nghiên cứu của các nhà khoa học về chúng vẫn chưa bao giờ dừng lại. Cách đây không lâu, các nhà cổ sinh vật học đã công bố một nghiên cứu mới về Tyrannosaurus rex, tái tạo lại chuỗi sinh trưởng của sinh vật này và phát hiện ra những giai đoạn quan trọng trong quá trình sinh trưởng của Tyrannosaurus rex.
Nhà cổ sinh vật học đứng đầu cuộc nghiên cứu là Tiến sĩ Thomas D. Carr từ học viên Carthage College đã nghiên cứu về Tyrannosaurus rex từ năm 2004, lúc đầu tài liệu nghiên cứu chỉ có 5 mẫu vật Tyrannosaurus rex và số lượng hóa thạch rất hạn chế. Dựa trên những hóa thạch này, Carr đã liệt kê các đặc điểm của 84 biến số tăng trưởng của Tyrannosaurus rex. Sau đó, tiếp xúc nghiên cứu với ngày càng nhiều hóa thạch của sinh vật này, và cuối cùng đạt được 31 mẫu vật, và các đặc điểm biến tăng trưởng liên quan đến Tyrannosaurus rex cũng được ông khám phá nhiều hơn.
Dựa trên đặc điểm của các biến số tăng trưởng khổng lồ, nhóm nghiên cứu đã thu được chuỗi tăng trưởng có độ chính xác cao của Tyrannosaurus Rex và chia nhỏ vòng đời của Tyrannosaurus Rex thành 21 giai đoạn và 6 thời kỳ:
- Thời kỳ đầu - Small Juveniles, gồm 4 giai đoạn, tuổi từ 0 tới 12 tuổi.
- Thời kỳ thứ hai - Large Juveniles, gồm 1 giai đoạn, có tuổi đời là 13 năm.
- Thời kỳ thứ ba - Subadults, bao gồm 2 giai đoạn và độ tuổi từ 14 đến 17 tuổi.
- Thời kỳ thứ tư - Young Adults, gồm 5 giai đoạn, độ tuổi từ 18 đến 22 tuổi.
- Thời kỳ thứ năm là thời kỳ trưởng thành (Thanh niên), gồm 8 giai đoạn, độ tuổi từ 23 đến 27 tuổi.
- Thời kỳ thứ sáu - Senescent Adults, gồm 1 giai đoạn, độ tuổi là từ 28 tuổi.
Biểu đồ trình tự sinh trưởng bao gồm 21 giai đoạn của khủng long bạo chúa.
Sau khi có được trình tự tăng trưởng, các nhà cổ sinh vật học đã tiến hành nghiên cứu sâu hơn và phát hiện ra rằng có hai giai đoạn quan trọng trong quá trình phát triển của Tyrannosaurus rex: giai đoạn thứ sáu, tương đương với khi Tyrannosaurus được 15 tuổi. Trong một năm ngắn ngủi này, hình thái hộp sọ của Tyrannosaurus rex sẽ thay đổi đáng kể. Hộp sọ dài, hẹp và hàm dưới sẽ trở nên dày hơn và rộng hơn, đồng thời răng cũng trở nên dày hơn, bắt đầu có những đặc điểm của hộp sọ của một con Tyrannosaurus trưởng thành. Giai đoạn sau là giai đoạn thứ tám, tương đương với khi Tyrannosaurus rex được 18 tuổi. Đây là giai đoạn mà Tyrannosaurus bước vào tuổi vị thành niên, tức là giai đoạn bắt đầu dậy thì và sẽ nặng khoảng 3 tấn. Trọng lượng này đại diện cho sự biến đổi chính thức của Tyrannosaurus rex thành một siêu động vật săn mồi khổng lồ, mạnh mẽ và trọng lượng của chúng sẽ tăng gấp bốn lần trong mười năm tới.
So sánh hộp sọ của khủng long bạo chúa Tyrannosaurus rex trưởng thành và chưa trưởng thành.
Kích thước thực sự chỉ là một trong nhiều đặc điểm thay đổi trong chuỗi phát triển của Tyrannosaurus rex.
Trước đây, giới cổ sinh học cho rằng kích thước của khủng long bạo chúa càng lớn thì điều đó sẽ đồng nghĩa với việc tuổi của chúng càng cao. Nhung trên thực tế, kích thước thực sự chỉ là một trong nhiều đặc điểm thay đổi trong chuỗi phát triển của Tyrannosaurus rex, vì vậy phương pháp đánh giá tuổi chỉ bằng kích thước cơ thể thực sự không đáng tin cậy. Bởi điều này rất dễ gây ra sự nhầm lẫn giữa những cá thể trẻ nhưng có sự phát triển tốt với những con trưởng thành.
Các nhà khoa học cho rằng kích thước của khủng long bạo chúa tỷ lệ thuận với tuổi của chúng.
Vào năm 2019, các nhà cổ sinh vật học Canada thông báo rằng họ đã phát hiện ra con khủng long bạo chúa có kích thước lớn nhất mà nhân loại từng được biết đến, họ đặt tên cho nó là "Scotty". Nghiên cứu tin rằng con khủng long bạo chúa này có thể dài tới 13 mét và nặng 8,8 tấn. Tất nhiên, nhiều nhà cổ sinh vật học đã đặt câu hỏi về kích thước thật của nó, bởi độ hoàn chỉnh của hóa thạch khủng long bạo chúa Tyrannosaurus rex này chỉ đạt được là 65%.
Phải nói rằng, chính vì kích thước khổng lồ của nó mà các nhà cổ sinh vật học tin rằng "Scotty" là một con khủng long bạo chúa rất già, phải hơn 30 tuổi. Thông qua việc phân tích trình tự sinh trưởng của Tyrannosaurus rex, đặc biệt là so sánh nhiều đặc điểm khác nhau, nhóm nghiên cứu của Thomas D. Carr cho rằng không có mối quan hệ tuyệt đối nào giữa kích thước của Tyrannosaurus rex và tuổi. Và thông qua phân tích, độ tuổi chính xác của "Scotty" trên thực tế mới chỉ ở thời kỳ thứ 5, độ tuổi từ 23 đến 27.
Việc xác định lại tuổi của "Scotty" chứng tỏ lợi thế của chuỗi sinh trưởng trong nghiên cứu hóa thạch. Nhóm của Carr đã nghiên cứu về Tyrannosaurus rex, nhưng đồng thời họ cũng nghiên cứu một loài khủng long Tyrannosaurus khác đang gây tranh cãi rất nhiều, đó là khủng long bạo chúa lùn (Nanotyrannus). Khủng long bạo chúa lùn cũng được tìm thấy ở địa tầng Hell Creek với hai mẫu vật có mã: CMNH 7541và BMRP 2002.4.1.
CMNH 7541.
BMRP 2002.4.1.
Các nhà cổ sinh vật học đã so sánh các đặc điểm thu thập được trên các mẫu hóa thạch của khủng long bạo chúa lùn với trình tự sinh trưởng của Tyrannosaurus Rex và nhận thấy rằng những đặc điểm này hoàn toàn nhất quán, có nghĩa là khủng long bạo chúa lùn thực sự không hề tồn tại, chúng chỉ là những cá thể còn non của Tyrannosaurus Rex. Cụ thể đối với từng mẫu vật, CMNH 7541 thuộc về một cá thể Tyrannosaurus Rex khoảng 10 tuổi, trong khi BMRP 2002.4.1 lớn hơn một chút và thuộc về một cá thể 13 tuổi.
Đặc điểm tăng trưởng cũng là một phần quan trọng của phát sinh loài.
Khi Carr giới thiệu về chu kỳ sinh trưởng và phát triển của Tyrannosaurus rex, ông chỉ ra rằng các đặc điểm tăng trưởng cũng là một phần quan trọng của phát sinh loài. "Chúng tôi nhận thấy rằng Tyrannosaurus rex non và chưa trưởng thành sẽ thể hiện các đặc điểm của tổ tiên, trong khi các cá thể trưởng thành lại mất dần những đặc điểm đó. Nó là mối liên hệ giữa tiến hóa và tăng trưởng. Theo cách tương tự, những đặc điểm này có thể được sử dụng để mô phỏng sự phát triển cá thể hoặc tái hiện sự phát triển của quần thể. Xu hướng phát triển của Tyrannosaurus rex cũng có thể được so sánh với các loài khủng long khác để xác định xu hướng nào được thừa hưởng từ tổ tiên và xu hướng nào phát triển độc lập".
Ngoài ra, Carr và nhóm nghiên cứu của mình đã cố gắng phân biệt giới tính của khủng long bạo chúa bằng trình tự tăng trưởng, nhưng sau khi xem xét cẩn thận dữ liệu của các cá thể khác nhau, họ không thể tìm thấy bằng chứng có thể phân biệt giới tính. Điều này có nghĩa là khủng long bạo chúa đực và khủng long bạo chúa cái không có sự khác biệt nào ở mức độ phát triển như răng và xương. Do đó, trình tự tăng trưởng không thể được sử dụng để xác định giới tính của Tyrannosaurus rex.
Trình tự tăng trưởng không thể được sử dụng để xác định giới tính của T-Rex.
Hiện tại, cách duy nhất để chúng ta có thể đánh giá giới tính của khủng long bạo chúa là xương tủy (Medullary bone). Cấu trúc này chỉ tồn tại trong xương của khủng long bạo chúa đang mang thai. Chức năng của nó là cung cấp canxi cho quá trình hình thành vỏ trứng. Xương tủy chỉ được tìm thấy trong hóa thạch khủng long bạo chúa "B-rex", điều này cũng chứng tỏ cá thể này không chỉ là giống cái mà còn đang trong thời kỳ mang thai.
Xương đùi B-rex với chiều dài 1,15 mét.
Hình cắt ngang xương đùi của khủng long bạo chúa, trong đó MB ám chỉ xương tủy.
Việc tái tạo chuỗi sinh trưởng của Tyrannosaurus rex cung cấp thông tin cơ bản mới cho việc nghiên cứu loài khủng long nổi tiếng này, đặc biệt là quá trình lớn lên và tiến hóa của chúng. Dựa trên trình tự tăng trưởng, chúng ta có thể sử dụng tài liệu của nó để nghiên cứu Tyrannosaurus rex từ các góc độ và cấp độ khác nhau, đồng thời có thêm kiến thức mới về Tyrannosaurus rex.