I mars 2016 ledde Stephen Brusatte från School of GeoSciences vid University of Edinburgh (och författaren till denna rapport) ett team forskare från Storbritannien, Ryssland och USA som beskrev en ny art av dinosaurie från Uzbekistan. Kallad Timurlengia euotica , den 90 miljoner år gamla arten var en primitiv släkting till Tyrannosaurus rex och gav insikt i hur den senare, den mest kända av jätte rovdjur, utvecklades. Timurlengiavar bara ungefär lika stor som en modern häst, men den hade en stor hjärna och sofistikerade sinnen - funktioner som behölls i de gigantiska tyrannosaurierna som kom senare. Den nya upptäckten visade att tyrannosaurier först utvecklade sina signatur-neurosensoriska egenskaper medan de fortfarande var i liten storlek, och först därefter utvecklade de de överdimensionerade kropparna som kastade dem till toppen av livsmedelskedjan. Deras tidiga utvecklande skarpa sinnen kan ha varit katalysatorn för deras eventuella ekologiska framgång.
Tyrannosaurierna.
Timurlengia är den nyaste medlemmen i släktträdet tyrannosaur. Tyrannosaurier, som de är kända i folkmånan, är en grupp rovdinosaurier. (Gruppen är mer formellt känd som Tyrannosauroidea.) Forskare har upptäckt cirka 30 arter av tyrannosaurier, och mer än hälften av dessa har beskrivits sedan 2001.
De äldsta tyrannosaurierna levde för ungefär 170 miljoner år sedan under mellersta juraperioden; de var snabba, lätta, rovdjur av mänsklig storlek som ockuperade en nisch någonstans mitt i livsmedelskedjan. Dessa primitiva arter distribuerades i stor utsträckning över hela världen, eftersom superkontinenten Pangea bara nyligen började bryta upp och det var således lätt för arter att migrera under den tiden.
Tyrannosaurier förblev som marginella rovdjur av andra nivån under resten av Juraperioden (som varade fram till ungefär 145 miljoner år sedan) och in i mitten av krittiden (cirka 80 miljoner – 110 miljoner år sedan), ett intervall på cirka 70 miljoner – 80 miljoner år. Under det intervallet fyllde andra grupper av dinosaurier i livsmedelskedjan den högsta köttätningsrollen, särskilt allosaurierna och karcharodontosaurierna. Från början för ungefär 80 miljoner år sedan, nära slutet av krita, utvecklades tyrannosaurierna för att nå enorma storlekar och blev topprovdjur i Asien och Nordamerika, som hade delat sig från de flesta andra kontinenter. T Rex framhöll den typen av jätte tyrannosaur: den var 13 m lång och vägde ungefär sju ton som vuxen, vilket gjorde den till en av de största kända rovdjur som någonsin levt på land.
Forskare hade länge varit intresserade av hur tyrannosaurierna övergick från de ödmjuka tidiga arterna till de kolossala rovdjur som dominerade slutet på krita. Tyvärr hade en klyfta i fossilregistret dolt det avgörande ögonblicket i tyrannosaurusutvecklingen. Det fanns väldigt få fossiler av dinosaurier från mitten av krita. De sista tyrannosaurierna före klyftan var små och ändå undvikna och uppskattade till viljan från hårda, roviga karcharodontosaurier; de första tyrannosaurierna efter klyftan var stora apex-rovdjur som den storhåriga, litenarmade T. rex .
Ny upptäckt.
Timurlengiavar den första välbevarade tyrannosaurien från klyftan under mitten av krita. Det var känt från flera ben, inklusive delar av övre och nedre käftar, hjärnområdet som omger hjärnan och sinnesorganen och delar av nacken, ryggen, svansen och lemmarna. Dessa fossiler upptäcktes under en serie expeditioner till Kyzylkumöknen i Uzbekistan från 1997 till 2006, ledd av Alexander Averianov från Ryska vetenskapsakademien, St. Petersburg och Hans-Dieter Sues från Smithsonian Institutionens National Museum of Natural History, Washington, DC Benen återfanns från en stenenhet som heter Bissekty Formation, som deponerades för cirka 90 miljoner – 92 miljoner år sedan i en då frodig miljö av floder och skogar på en kustslätt.Det var en av världens bästa källor till sällsynta dinosaurier från mellersta krita.
Averianov och Sues beskrev några av tyrannosaurbenen från Bissekty-formationen i en teknisk artikel från 2012, men de kunde inte avgöra om de fossila benen tillhör en ny art eller exakt var de passar in i tyrannosaurens släktträd. Det erkändes senare att två hjärnfällor från formationen också tillhörde en tyrannosaur, och de togs till Brusattes laboratorium vid University of Edinburgh, där de utsattes för CT-skanning av Ian Butler och Amy Muir. CT-skanningen bekräftade att benen tillhörde en tyrannosaur, eftersom de hade gruppens karakteristiska anatomi och avslöjade också unika egenskaper som indikerar en ny art.
I mars 2016 beskrev forskarna det bäst bevarade hjärnfallet som holotyp (kupongprov) för en ny art, som de kallade Timurlengia euotica.efter den ökända centralasiatiska krigsherren Timur (Tamerlane). Hjärnfallet var något av en Rosetta-sten när den löste ut identiteten hos de många tyrannosaurben som tidigare hittats i Bissekty-formationen, vilket stödde slutsatsen att dessa funktioner tillhörde samma art. När de inkluderades i en fylogenetisk (genealogisk) analys visade sig både hjärnskiktet och många av de andra benen ha drag av mellanliggande tyrannosaurier - arter mellan de äldsta, minsta tyrannosaurierna och de största, senast överlevande jättarna. Dessutom indikerade de olika benen att Bissekty tyrannosaur var ett litet djur, bara ungefär lika stor som en häst och väger högst 200–300 kg (ca 440–660 lb).
Hjärnor och sinnen.
CT-skanningen gjorde det möjligt för forskarna att se inuti hjärnan och digitalt visualisera inre strukturer - hjärnan och inneröratens håligheter, bihålor och blodkärl och nervkanaler - som inte var synliga externt. Den insikten ledde till en uppenbarelse: hjärnan och örat i Timurlengia var båda anmärkningsvärt lika de hos jätte tyrannosaurier som T. rex .
Hjärnan i Timurlengia var stor och något rörformad, med en uttalad topp i mitten associerad med en blodfylld sinus. Halvcirkelformade kanaler i innerörat, som är balansorganen hos ryggradsdjur, var stora och robusta. Snäckan - hörselorganet - var långsträckt. (Hos levande djur ger längre snäckor bättre förmåga att höra lågfrekventa ljud.) Dessa avancerade neurosensoriska egenskaper ansågs tidigare ha utvecklats i T. rex och dess närmaste anhöriga som en del av ett verktygssats med rovvapen som gjorde det möjligt för dem att jaga trots är stor i storlek. Närvaron av en T. rex- liknande hjärna och ett sensoriskt system i den mycket mindre, mer primitiva Timurlengiaindikerade emellertid att dessa anpassningar hade utvecklats långt innan den stora kroppsstorleken gjorde och kan ha predisponerat dessa häststora tyrannosaurier för att bli framgångsrika apex-rovdjur när möjligheten uppstod senare i krita.
En annan avancerad egenskap hos skallen var dock ännu inte närvarande i Timurlengia . Den uzbekiska tyrannosaurien hade flera bihålor som omger hjärnan och örat, men den hade ingenstans nära det utarbetade systemet av bihålor som finns i baksidan av skallen i stora tyrannosaurier som T. rex . Denna observation signalerade att förstorade bihålor kan ha utvecklats i samförstånd med stor kroppsstorlek, kanske för att lätta skallen eller för att hjälpa tyrannosaurier att behålla sin speciella förmåga att höra lågfrekventa ljud i stor storlek.
En evolutionär länk.
Som den första tyrannosaurien från det mellanliggande kretsklyftan fungerade Timurlengia som en bro mellan de små arterna som startade tyrannosaurdynastin och de ikoniska jätte rovdjur som styrde i slutet av krita. Timurlengia visade att tyrannosaurier blev smarta innan deras dramatiska ökning i storlek, och det kan ha varit deras intensiva intelligens och sinnen som gjorde det möjligt för dem att bli de mest spektakulära rovdjur i jordens historia.
