DENTI  DI  TYRANNOSAURUS  REX

DAL  CRETACEO - MAASTRICHTIANO  DEL  MONTANA:

ANALISI  A  DISTANZA  ESTREMAMENTE  RAVVICINATA

CON  CONSIDERAZIONI  SULLA MORFOLOGIA  E  LA  DIAGENESI

ABSTRACT

A close-up view of some late-certaceous T-Rex teeth from Hell Creek FMT,
Powder River, Montana (USA), with considerations upon morphology and
diagenetic events

20/02/2008

Il Tyrannosaurus Rex, il famoso teropode carnivoro, più di ogni altro reperto similare è entrato
nell'immaginario collettivo quale simbolo stesso della paleontologia e di quell'antico mondo perduto
implementato di beluina istintività e ferocia che affascina quando viene evocato ma dalla cui scomparsa
e distanza cronologica siamo in un certo senso rassicurati; effettivamente il T-Rex ha buone ragioni per
occupare un posto in ribalta nell'assoluto: è vissuto solamente negli ultimi tre milioni di anni prima dell'estinzione
totale dei dinosauri (dopo 130 milioni di anni di incontrastato dominio ed un acme di radiazione biologica e
filetica mai replicato sul pianeta), trascinando la sua mole poderosa e spalancando le fauci orribili fino
al famoso evento naturale di livello fatale (l'asteroide caduto circa 64,7 - 64,8 milioni di anni fa), e può essere
considerato a buon diritto come l'ultimo grande rettile comparso e vissuto sulla Terra; inoltre aveva portato
alla massima estremizzazione evolutiva il phylum dei Theropoda, atrofizzando gli arti anteriori fino a ridurli
a parti (solo apparentemente) vestigiali, sviluppando una muscolatura poderosa negli arti posteriori ma anche
ossa spugnose strutturate come un moderno honeycomb, robuste ma anche più leggere e flessibili, una struttura
presente anche nel cranio ipertrofico al fine di alleggerirlo e di flettere leggermente sotto l'azione degli spaventosi
muscoli mascellari durante la predazione... Col tempo sono stati trovati ed identificati molti altri sauri carnivori,
alcuni dei quali caratterizzati da dimensioni anche superiori (come ad esempio lo Spinosaurus Aegypthicus del
Cretaceo inferiore, rinvenuto in Egitto e successivamente, in tempi recenti, anche nel Sud del Marocco, dove ho
avuto modo di recuperare reperti personalmente), ma l'icona del feroce predatore del "mondo che fu" era ormai
a definitivo appannaggio del Nostro, forse anche per quel nome così musicale e perfetto, Tyrannosaurus Rex,
che pare figlio del geniale intuito di un esperto di comunicazione.

In realtà questo nome è stato adottato per caso o fortuna, dal momento che già nel 1892 il grande paleontologo
Edward Cope aveva rinvenuto resti frammentari di un T-Rex nella Hell Creek Formation del South Dakota
classificandolo come Manospondylus Gigas; nel 1900 Barnum Brown del museo di storia naturale di New York
trovò un'altro scheletro della stessa specie nel Wyoming, denominandolo provvisoriamente Dymanosaurus Imperius,
ed un secondo scheletro nel 1902 nella Hell Creek FMT del Montana, utilizzato poi dal suo superiore, il famoso
paleontologo Henry Fairfield Osborn, come olotipo per la classificazione ufficiale come Tyrannosaurus Rex; in
realtà nella stessa documentazione riveduta da Osborn c'era anche la descrizione del Dynamosaurus Imperius.
e quest'ultima non divenne la denominazione ufficiale solo per una questione futile di sequenza delle pagine...
Infine, all'alba del nuovo millennio, paleontologi del Black Hills Institute individuarono il sito dove Cope aveva
rinvenuto nel 1892 i resti frammentari da lui definiti Monospondylus Gigas, estrassero il resto dello scheletro e
presero atto, finalmente senza alcun dubbio, che si trattava di un T-Rex, quindi - a rigor di logica - la specie
avrebbe dovuto adottare la sua classificazione originale, ma in questi casi - secondo le norme - si da la preferenza
al nome più frequentemente sfruttato nella letteratura ufficiale, nella fattispecie Tyrannosaurus Rex; questo, a mio
avviso, contribuì al mito del grande rettile: non riesco proprio ad immaginarmi un identico allure sotto una
denominazione anonima come Manospondylus: sembra che si stia parlando di un lamellibranco marino e non
di un culmine evoluzionale! Ecco la tassonomia completa del tipo.

ANIMALIA
METAZOA
CHORDATA
VERTEBRATA
SAUROPSIDA
SAURISCHIA
THEROPODA
CARNOSAURIA
TYRANNOSAUROIDEA
TYRANNOSAURIDAE
TYRANNOSAURUS
                            REX (OSBORN, 1905)

Come potete vedere viene definita per estensione Tyrannosauridae una intera famiglia di carnosauri teropodi,
della quale, ovviamente, il Tyrannosaurus rex è il membro di spicco.

Recentemente mi sono procurato alcuni denti assortiti di Tyrannosaurus Rex molto interessanti, in quanto
provengono dai sedimenti della Hell Creek Formation nel Sud-Est del Montana, dove la stessa formazione
ha inizio per proseguire poi in North Dakota, South Dakota e Wyoming; i sedimenti che in loco vengono
esposti ed erosi dal fiume Powder River appartengono alla fase terminale estrema del Cretaceo, il
Maastrichtiano superiore, e sono ascrivibili a 65 milioni di anni fa esatti, cioè due o trecentomila anni prima
dell'evento fatale, che in termini di tempo geologico equivalgono ad un battere di ciglia: infatti il famoso K/T
boundary, il livello ad alto contenuto di Iridio associato al fall-out creato dall'impatto con l'asteroide fatale,
si trova subito sopra questi sedimenti: si tratta quindi non soltanto dei resti originali del più famoso dei dinosauri
e ma anche di uno degli ultimi, grandi rettili cronologicamente vissuti sulla terra; infine, dagli stessi sedimenti
del Montana fu estratto lo scheletro che divenne l'olotipo utilizzato da Osborn nel 1905 per la sua classificazione:
come potete intuire, questi resti si caricano di significati e simbolismi molto forti, che travalicano abbondantemente
il loro sia pur elevato valore scientifico e venale...

In realtà, recenti studi hanno messo in discussione la relazione fra il grande impatto dell'asteroide di Chicxulub
(penisola dello Yucatàn, Mexico) e l'estinzione di massa dei dinosauri: infatti le analisi sulle sferule generate dall'impatto
hanno inquadrato cronologicamente l'evento (che produsse un cratere da 180 km di diametro) circa 300.000 anni
prima del famoso K/T boundary ad alta concentrazione di Iridio con cui coincise la scomparsa dei grandi rettili:
pare che solo le ammoniti si siano estinte in seguito all'impatto di Chicxulub (forse per gli effetti sull'ecosistema
marino dovuti all'immane tsunami provocato) e che i rettili abbiano prosperato, appunto, per alcune centinaia di
migliaia di anni, che se dal punto di vista geologico sono irrilevanti nel caso specifico toglierebbero di scena il
famoso asteroide da 10 km di diametro, dal momento che qualsiasi effetto a catena avesse provocato nell'ambiente,
dopo un lasso di tempo così lungo i suoi effetti sarebbero comunque stati irrilevanti: resterebbe quindi il mistero
sulla vera origine di questa estinzione, dal momento che esistono tracce di altri impatti minori quasi coevi a
Chicxulub (forse la terra incrociò uno sciame), ma non tali da creare una catastrofe planetaria... Riguardo al
livello ad Iridio, Chicxulub verrebbe scagionato anche dalla scarsa concentrazione di questo elemento in
prossimità del sito, e si ritiene probabile che la omogenea distribuzione in tutti i sedimenti terresti sia dovuta
all'ingresso nell'atmosfera di numerosi bolidi che sarebbero bruciati completamente per l'attrito, distribuendo
le loro polveri ricche di Iridio sul globo; ecco alcuni profili del cratere di Chicxulub ottenuti con moderni sistemi.

le "anomalie" nei rilevamenti geologici hanno palesato l'impressionante cratere
di Chicxulub (Yucatàn, Mexico): il suo diametro è di ben 180 km

Inquadriamo meglio i reperti: il Tyrannosaurus Rex presentava una marcata eterodonzia, con specimen differenziati
a seconda della loro collocazione nell'arcata mandibolare o mascellare: i denti frontali della mandibola superiore,
detti "premaxillary teeth", avevano una sezione a "D" con una parte anteriore arrotondata e liscia ed una posteriore
rettilinea e leggermente sinuosa, caratterizzata da due file parallele di "incisiforms" o "serrations", ovvero dentellature
simili s quelle dei coltelli da cucina e che rendevano più tagliente il dente stesso; la sezione a "D" rendeva il dente più
robusto e consentiva una maggiore trazione durante lo strappo; il resto dei denti aveva un profilo simmetrico a
losanga, simile a quello degli squali, erano leggermente arcuati e disponevano di una fila di "serrations" per ogni
estremità dotata di bordo tagliente; ogni dente disponeva di una lunghissima radice che portava le dimensioni
totali del complesso anche a 25-30cm, anche se la parte effettivamente esposta era 4-5 volte inferiore.

Una vista d'insieme dei reperti di Tyrannosaurus Rex che ho recentemente acquisito: a sinistra abbiamo i resti di
tre "premaxillary teeth": una punta, una porzione basale (di altro dente, come rilevato dal consumo delle serrations)
e quattro frammenti di un terzo esemplare di grandi dimensioni; sulla destra troviamo tre denti dell'altro tipo (uno
in due pezzi con porzione mancante), caratterizzati da profilo "a daga" simmetrico con serrations singole alle estremità

Come accennato, questi reperti provengono dalla Hell Creek Formation del Montana (USA): si tratta di un imponente
sequenza stratigrafica deposta fra 67 e 65 milioni di anni fa che si estende dal Montana al North Dakota, al South Dakota
ed anche al Wyoming, proseguendo anche più a Sud col nome di Lance Formation e più a Nord (Canada) sotto la
denominazione Frenchman Formation e Scollard Formation; questo orizzonte di continuità tardo-cretaceo è a sua volta
impaccato fra la più antica Fox Hills Formation (Cretaceo medio-superiore) e la più recente Tullock-Ludlow Formation
(Paleocene); la Hell Creek Formation è costituita da sedimenti deposti da una serie di fiumi e canali che sfociavano in un
mare interno esteso dal Canada al Golfo del Messico; i denti illustrati provengono dal Sud-Est del Montana, dove il fiume
Powder River, 11 chilometri a Sud-Est di Powderville, attraversando il Christopher Cattle ranch, incide gli orizzonti della
formazione liberando i reperti; ho eseguito personalmente delle macrofotografie spinte per evidenziare sia i dettagli morfologici
propri della specie sia alcune caratteristiche diagenetiche che confermano l'origine della formazione stessa.

un dettaglio dell' "avorio" di un dente a "D": in realtà i denti risultano silicizzati in una sorta di selce alla stregua
dei tronchi di certe foreste pietrificate, e la presenza di dendridi di Manganese di colore nero conferma una
lenta diagenesi in acqua

vista estremamente ingrandita del secondo dente in basso partendo da destra; nella struttura
perfettamente silicizzata sono evidenti dei clasti regolari da circa 20-30 micron

questi resti di canali tubolari calcarei sulla superficie del dente indicano l'azione di forme
bentoniche incrostanti, lasciando intuire l'interposizione di un certo lasso temporale fra
il trasporto post-mortem e l'inumazione ad opera dei sedimenti ed il conseguente avvio
della diagenesi; anche in questo caso sono presenti dendridi di Manganese

analoghe tracce sulla superficie di un'altra porzione di dente

in questa punta è possibile valutare l'usura dello smalto apicale, completamente consumato, che lascia
intravedere la struttura sottostante; la stessa usura è presente anche sul fianco, forse per l'attrito reiterato
con un dente antagonista

una ripresa estremamente ingrandita dello stesso particolare; notare i dicchi silicei
con ossidi vari che riempiono le piccole fessurazioni

anche in questa piccola punta è evidente una scheggiatura sull'apice

la punta del secondo dente in basso da destra, molto ben conservato, evidenzia l'asportazione
dello smalto per azione meccanica; notare le serrations a dente di sega alle due estremità contrapposte

una vista di profilo dello stesso dente, con le serrations in bella evidenza

un dettaglio di "premaxillary tooth" con una delle due file di serrations parallele presenti
sulla parte posteriore, negli spigoli del profilo a "D"; queste dentellature sono poco usurate
e possono indicare un dente spezzato accidentalmente e non caduto dopo il suo tempo di
esercizio biologico (il T-Rex, come gli squali, cambiava i denti per tutta la vita, stimata in
circa 28 anni); trattandosi della porzione più vicina alla gengiva, è anche possibile che fosse
interessata da un'usura minore della parte apicale

una vista più ravvicinata delle stesse serrations

le serrations presenti su un dente mandibolare a profilo simmetrico; è interessante
notare come queste strutture si siano sviluppate con morfologie pressochè identiche
in specie di predatori molto diverse fra loro per habitat e struttura come gli squali
e i dinosauri carnivori

il filare di serrations omogenee e regolari presente su un frammento del secondo "premaxillary teeth" da sinistra

un dettaglio più ravvicinato dello stesso soggetto; l'incrocio ravvicinato dei denti e la potenza
dell'apparato muscolare ipertrofico consentivano al T-Rex di azzannare in modo micidiale

Le serrations della punta di un dente analogo presentano un'usura pronunciata
e le dentellature sono praticamente scomparse, preconizzando forse un consumo
più evidente rispetto alla porzione radicale

Scendendo lungo il dente l'usura delle serrations diminuisce progressivamente,
avvalorando l'ipotesi precedente

nei "premaxillary teeth" la fila di serrations si interrompe un paio di centimetri
 sopra al livello coperto dalla gengiva, come evidenziato da questa immagine;
anche qui la presenza di incrostazioni, dendridi di Manganese e riempimenti
delle fessurazioni indicano una lunga permanenza in un'interfaccia acqua/sedimento
non ancora litificata

Come abbiamo visto, gli "strumenti di morte" dell'ultimo, grande dinosauro carnivoro sono molto
evoluti e specializzati; il famoso T-Rex "Sue" misura 12,8 metri con un cranio da circa 1,35m, ed
esistono scheletri incompleti con dimensioni globalmente superiori del 10%, misure impressionanti
che - unite alla poderosa muscolatura delle zampe posteriori, del collo e della mandibola - tracciano
il ritratto di un vero re, le cui ossa spugnose ed apparentemente dotate di tessuto midollare soffice
mostrano una linea evolutiva appena iniziata e che lo imparenta strettamente con i suoi veri discententi
attuali, gli uccelli; chissà come si sarebbe sviluppato il T-Rex nei millenni a venire, senza l'estinzione di
massa? Sarebbe cresciuto ulteriormente senza penalizzare la massa grazie alle ossa cave e spugnose?
Avrebbe perduto completamente gli arti anteriori vestigiali, divenendo una sorta di enorme serpente
con due zampe ed una bocca smisurate? Non lo sapremo mai; quel che resta di lui, oltre ad una leggenda
che lo ha collocato fra i miti popolari, sono questi meravigliosi fossili, autentici simboli di un punto d'arrivo
mai più replicato.

(testi, fossili e foto di Marco Cavina - foto eseguite con Canon EOS 350D +
Canon EF 65mm f/2,8 MP-E macro  + 2 flash AEF da 200 w/sec)

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