L'evoluzione del Tyrannosaurus rex: dai primi arcosauri al re dei tiranni

Il Tyrannosaurus rex è il punto d'arrivo di quasi 170 milioni di anni di storia dei tirannosauroidi: partiti come predatori piumati grandi quanto un cane, sono diventati giganti da oltre otto tonnellate solo negli ultimi 15-20 milioni di anni prima dell'estinzione di fine Cretaceo.

Arcosauri e dinosauromorfi: le radici nel Triassico

Tutto comincia con gli arcosauri, i «rettili dominanti» emersi dopo l'estinzione di fine Permiano (circa 250 milioni di anni fa, dato indicativo). Già nel Triassico Medio (circa 245-240 milioni di anni fa) si erano divisi in due grandi rami:

• Pseudosuchi, la linea dei coccodrilli. Nel Triassico comprendeva predatori terrestri come Postosuchus, Saurosuchus e Rauisuchus, i fitosauri simili a coccodrilli e gli etosauri corazzati. Oggi sopravvivono solo coccodrilli, alligatori e gaviali.
• Avemetatarsalia, la linea di dinosauri e pterosauri. Ne fanno parte i primi pterosauri, come Eudimorphodon e Peteinosaurus, e i dinosauromorfi, piccoli bipedi snelli come Marasuchus, Lagerpeton, Silesaurus e Asilisaurus. Studi recenti collocano i lagerpetidi più vicini agli pterosauri che ai dinosauri veri e propri.

In questo scenario i primi veri dinosauri compaiono più tardi di quanto si legga spesso: nel Carnico, all'inizio del Triassico Superiore, circa 233 milioni di anni fa. Un candidato ancora più antico, Nyasasaurus (Tanzania, circa 243 milioni di anni fa), è troppo frammentario e il suo status di dinosauro resta discusso .

I primi dinosauri e i teropodi del Triassico

I dinosauri più antichi noti vengono dalla Formazione Santa Maria in Brasile e dalla Formazione Ischigualasto in Argentina: Herrerasaurus, Eoraptor e Staurikosaurus. Erano animali piccoli, grandi al massimo come una persona, e camminavano sulle zampe posteriori. A Ischigualasto i dinosauri erano appena il 6% dei tetrapodi: il resto della fauna era dominato da altri arcosauri.

Accanto ai carnivori vivevano le forme ancestrali degli erbivori: Pisanosaurus, tra i più antichi ornitischi, e Saturnalia e Pampadromaeus, vicini ai sauropodomorfi da cui discenderanno giganti come Diplodocus e Brachiosaurus. La loro diversificazione è probabilmente legata ai cambiamenti climatici seguiti al Carnian Pluvial Event.

Tra i carnivori, la posizione di Herrerasaurus è discussa: potrebbe essere un teropode basale oppure un saurischio ancora più primitivo. Teropodi basali certi sono Eodromaeus, Tawa e, più tardi, Coelophysis. Nel Giurassico questa linea si diversifica in Dilophosaurus, Ceratosaurus, Megalosaurus, Sinraptor e Allosaurus: grandi predatori, ma cugini e non antenati del T. rex, che discende invece dai celurosauri.

Celurosauri: scheletro leggero, cervelli grandi e filamenti

I celurosauri (Coelurosauria) compaiono nel Giurassico Medio, circa 170 milioni di anni fa: non nel Triassico, dove esistono solo teropodi basali. Sono i teropodi più vicini agli uccelli, con ossa leggere e cave, cervelli proporzionalmente grandi e, in molti gruppi, un rivestimento di filamenti e piume.

Il gruppo è vastissimo e comprende:

• i compsognatidi, come Compsognathus e Sinosauropteryx;
• gli ornitomimosauri, simili a struzzi, come Gallimimus, Ornithomimus e Struthiomimus;
• i terizinosauri, come Beipiaosaurus e Therizinosaurus;
• gli oviraptorosauri, come Oviraptor;
• i dromeosauridi, come Velociraptor, Deinonychus e Microraptor, quest'ultimo grande quanto un pollo;
• i troodontidi, come Troodon;
• i primi uccelli, come Archaeopteryx;
• i tirannosauroidi, la nostra linea.

Il piumaggio filamentoso è diffuso nei celurosauri ma non è una loro esclusiva: strutture simili sono state descritte anche in dinosauri ornitischi come Kulindadromeus e Tianyulong. Per i tirannosauroidi l'analisi dello stesso studio indica che l'antenato comune aveva con alta probabilità (circa 89-90%) un rivestimento di filamenti.

Tirannosauroidi basali: i «piccoli tiranni»

I primi tirannosauroidi compaiono intorno a 170 milioni di anni fa e all'inizio erano poco più grandi di una persona. Tra i più antichi ci sono Proceratosaurus e Kileskus, in Europa e in Russia. In seguito il gruppo si diversifica, soprattutto in Cina:

• Guanlong, del Giurassico Superiore (Formazione Shishugou), lungo circa 3 metri e dotato di una vistosa cresta ossea sul cranio. Viveva accanto a un predatore molto più grande, Sinraptor.
• Dilong, del Cretacico Inferiore, grande quanto un cane di grossa taglia e con filamenti simili a piumino.
• Eotyrannus, in Inghilterra, e Raptorex, la cui provenienza e il cui significato sono controversi: alcuni studiosi lo considerano un giovane di Tarbosaurus.
• Yutyrannus, del Cretacico Inferiore (circa 125 milioni di anni fa).

Lo Yutyrannus huali è il caso più spettacolare: lungo circa 9 metri e pesante circa 1.400 kg, cioè circa 40 volte più del precedente dinosauro piumato più grande noto, Beipiaosaurus. Tre esemplari trovati nel Liaoning conservano filamenti simili a piumino, forse usati come isolamento termico («cappotto invernale»), e le mani hanno ancora tre dita. Alcune zone di pelle mostrano però anche scaglie.

Yutyrannus non fu il «primo esperimento» di gigantismo in assoluto: lo studio di Nature mostra che la taglia grande fu raggiunta presto in alcune regioni, in una radiazione ampia e variegata. Ma questi giganti non si imposero ovunque e la linea di T. rex restò a lungo di piccola taglia.

Il grande vuoto del Cretacico medio

Per decine di milioni di anni i tirannosauroidi restarono predatori di seconda fila. Nel Cretacico medio i vertici della catena alimentare erano occupati dagli allosauroidi, in particolare dai carcarodontosauridi: Acrocanthosaurus in Nord America, Siats nello Utah, Shaochilong in Cina e Ulughbegsaurus in Uzbekistan. Nel Gondwana dominavano invece Giganotosaurus, Mapusaurus, Carcharodontosaurus e Tyrannotitan, poi sostituiti da abelisauridi come Carnotaurus e da megaraptoridi; accanto a loro viveva il gigantesco Spinosaurus.

La transizione non fu un'estinzione improvvisa: i carcarodontosauridi declinarono durante e dopo il Cenomaniano e il Turoniano (circa 100-90 milioni di anni fa) e vennero rimpiazzati nel ruolo di superpredatori, in Nord America e in Asia, dai tirannosauroidi. Tre scoperte aiutano a riempire il vuoto fossile:

• Moros intrepidus (circa 96 milioni di anni fa, Utah): una zampa e alcuni denti di un tirannosauroide di appena 78 kg, alto un metro all'anca, grande come un cervo mulo e velocissimo. Visse nella stessa area di Siats, un carcarodontosauride gigante, e mostra che i tirannosauri impiegarono meno di 15 milioni di anni a passare da comprimari a dominatori.
• Timurlengia euotica (circa 90 milioni di anni fa, Uzbekistan): grande come un cavallo, con cervello e udito già simili a quelli del T. rex, compresa la capacità di sentire i suoni a bassa frequenza. Condivideva l'ambiente con lo pterosauro Azhdarcho. Il suo cervello sviluppato prima del corpo ha fatto dire ai ricercatori che i tirannosauri «dovettero diventare intelligenti prima di diventare grandi».
• Khankhuuluu mongoliensis (circa 86 milioni di anni fa, Mongolia): descritto su Nature nel giugno 2025, pesava circa 750 kg ed è oggi il più stretto antenato noto dei grandi tirannosauri. Gli esemplari erano stati attribuiti per decenni a Alectrosaurus. Cacciava probabilmente come una iena o uno sciacallo, mentre i giganti successivi avevano uno stile da leone.

L'ascesa dei tirannosauridi nel Cretacico Superiore

I veri tirannosauridi (Tyrannosauridae) compaiono nel Campaniano, circa 80 milioni di anni fa, quando Laramidia, la grande isola-continente a ovest del Mare Interno Occidentale, era frammentata e isolata dall'innalzamento del livello dei mari. Questo isolamento favorì una rapida diversificazione.

Il più antico tirannosauride noto è Lythronax argestes (Utah, circa 80 milioni di anni fa): lungo circa 8 metri, pesante 2,5 tonnellate, con il cranio largo e profondo e gli occhi rivolti in avanti, come il T. rex. Non è però un antenato diretto: è un parente stretto di T. rex che indica come la separazione tra le linee principali sia avvenuta ben prima di 80 milioni di anni fa.

In questa fase emergono due grandi modelli di tirannosauride:

• i tirannosauridi massicci a cranio largo, come Lythronax, Teratophoneus, Zhuchengtyrannus, Tarbosaurus e Tyrannosaurus;
• i tirannosauridi più snelli e a cranio basso, come Gorgosaurus, Albertosaurus e Daspletosaurus, che dominavano i territori settentrionali di Laramidia;
• gli alioramini, snelli e dal muso lungo e sottile, come Alioramus e Qianzhousaurus, soprannominato «Pinocchio rex».

Le innovazioni anatomiche sono evidenti: crani massicci, muscolatura del collo imponente, denti conici capaci di frantumare le ossa (osteofagia) e braccia ridotte a due sole dita. Altri generi di questa fase sono Bistahieversor, Thanatotheristes e il polare Nanuqsaurus; nell'Appalachia orientale, separata dal Mare Interno, vivevano Dryptosaurus e Appalachiosaurus.

L'apice evolutivo: T. rex, Tarbosaurus e il caso Nanotyrannus

L'ultima tappa vede due giganti molto simili, considerati specie sorelle: Tarbosaurus bataar in Asia (Mongolia, circa 70 milioni di anni fa) e Tyrannosaurus rex in Nord America (circa 68-66 milioni di anni fa). Con loro si colloca Zhuchengtyrannus magnus, trovato in Cina (circa 73 milioni di anni fa), lungo circa 11 metri e pesante circa 6 tonnellate. Alcuni ricercatori sostengono che Tarbosaurus sia in realtà un Tyrannosaurus asiatico; la maggior parte preferisce tenerli separati come generi fratelli.

Da dove venne il T. rex? Secondo lo studio su Khankhuuluu, un antenato di quel tipo migrò dall'Asia al Nord America circa 85 milioni di anni fa attraverso il ponte di terra della Beringia. Circa 68 milioni di anni fa un grande tirannosauro asiatico sarebbe tornato in Nord America, dando origine al T. rex. Questo scenario sostituisce l'ipotesi precedente, basata su Lythronax, di un'origine interamente nordamericana. Resta un modello da mettere alla prova con nuovi fossili.

Il caso Nanotyrannus. Per decenni molti paleontologi hanno considerato Nanotyrannus un T. rex adolescente. Nel 2025 uno studio su Nature di Lindsay Zanno e James Napoli, basato sul celebre fossile dei «Dueling Dinosaurs» (un Triceratops e un piccolo tirannosauro conservati insieme, Montana, circa 67 milioni di anni fa), ha concluso il contrario: l'esemplare aveva circa 20 anni ed era già adulto, quindi apparteneva a un genere distinto, Nanotyrannus lancensis. Lo studio descrive anche una seconda specie, Nanotyrannus lethaeus. La conseguenza è importante: nell'ultimo tratto del Cretaceo il T. rex non regnò da solo e parte delle ricostruzioni sulla crescita dei giovani T. rex andranno riviste. Come ogni conclusione recente, sarà messa alla prova da altre ricerche.

Aspetto e biologia: taglia, morso e pelle

Taglia. L'esemplare più massiccio noto, soprannominato Scotty (Saskatchewan, Canada), era lungo circa 13 metri e pesava circa 8.800 kg, e visse circa 30 anni; Sue, il celebre scheletro di Chicago, misurava 12,3 metri. Sono valori massimi: la taglia media era inferiore.

Morso. Per Paul Gignac e Gregory Erickson la forza del morso del T. rex era di circa 8.500-34.500 newton, con una pressione sui denti fino a circa 3.000 MPa: più del doppio di quella del coccodrillo marino attuale. Altre stime arrivano a 57.000 N. È quindi tra i morsi più potenti mai stimati per un animale terrestre, ma sono ricostruzioni e non misure dirette. Grazie ai denti robusti e al morso ripetuto nello stesso punto, il T. rex frantumava le ossa come fanno oggi iene e lupi, sfruttando anche le carcasse di ceratopsidi e adrosauridi (osteofagia).

Piume o squame? Gli antenati dei tirannosauridi avevano filamenti, ma le impronte di pelle del T. rex descritte nel 2017 da Phil Bell e colleghi (collo, bacino e coda dell'esemplare «Wyrex») mostrano solo scaglie, e lo stesso vale per Albertosaurus, Gorgosaurus, Daspletosaurus e Tarbosaurus. Secondo gli autori la perdita dei filamenti non è avvenuta prima dell'antenato dei tirannosauridi, forse per evitare il surriscaldamento di un corpo così grande. Altri paleontologi ricordano però che si tratta di piccoli frammenti di pelle e che il resto del corpo potrebbe avere avuto piume. Il quadro più prudente è un T. rex prevalentemente squamoso, non coperto di piume come Yutyrannus.

Cronologia in sintesi e parenti viventi

Una panoramica delle tappe principali, dalla più antica alla più recente (le date sono approssimate e provengono dalle fonti citate nel testo):

E oggi? Gli uccelli sono dinosauri viventi, discendenti dei piccoli teropodi celurosauri, mentre coccodrilli e alligatori sono i parenti rettiliani più stretti: per ricostruire il morso del T. rex gli studiosi hanno modellato la muscolatura di questi animali e confrontato i risultati con gli uccelli. Il coccodrillo marino è l'esempio vivente più vicino come potenza di pressione dei denti. Tra gli uccelli attuali, il pollo, lo struzzo e l'emù sono spesso citati come parenti lontani del re dei tiranni.

Il T. rex non fu quindi un'improvvisa comparsa, ma il risultato di una lunga costruzione: sensi acuti, già presenti in Timurlengia, un morso devastante e, solo alla fine, una taglia colossale.