Quanti erano esattamente i T-Rex sulla terra prima della loro estinzione? Utilizzando i dati delle ultime analisi sui fossili, i paleontologi hanno concluso che circa 20.000 adulti si spostavano di continuo per i continenti, arrivando alla conclusione che il numero si aggirava intorno ai 2,5 miliardi di esemplari.
Quanti Tyrannosaurus rex vagavano per il Nord America durante il periodo Cretaceo?
Questa è una domanda che Charles Marshall ha fatto ai suoi colleghi paleontologi tormentandoli per anni, finché non ha deciso, ad un certo punto, di avviare una collaborazione con i suoi studenti per trovare una risposta.
Quello che il team ha scoperto, è che circa 20.000 T. Rex adulti, hanno probabilmente vissuto in un qualsiasi luogo durate la loro massima prosperità spostandosi di continuo. Questo significa che circa 2,5 miliardi sono vissuti e morti nel corso dei circa 2 milioni e mezzo di anni in cui il dinosauro ha camminato sulla terra.
Fino ad ora, nessuno è stato in grado di calcolare il numero esatto della popolazione, inerente gli animali estinti da tempo; e George Gaylord Simpson, uno dei paleontologi più influenti del secolo scorso, riteneva che fosse impossibile.
2 miliardi e mezzo di Tyrannosaurus Rex hanno popolato le terra nel Cretaceo
Marshall – che è direttore del Museo di Paleontologia dell’Università della California, il Philip Sandford Boone Chair in Paleontologia è un professore della UC Berkeley di biologia integrativa; e anche di scienze terrestri e planetarie – era sorpreso che un tale calcolo fosse irrealizzabile.
“Il progetto è iniziato come uno scherzo, in un certo senso“; ha detto.
“Quando tengo in mano un fossile, non posso fare a meno di chiedermi quanto sia improbabile che questa stessa creatura fosse viva milioni di anni fa, e qui ho in mano una parte del suo scheletro – sembra così improbabile. La domanda continuava ad affiorare nella mia testa: ‘Quanto è improbabile? È uno su mille, uno su un milione, uno su un miliardo? E poi ho cominciato a realizzare che forse possiamo effettivamente stimare quanti erano vivi, e quindi, che potevo rispondere a quella domanda”.
Marshall, si è affrettato a sottolineare che le incertezze nelle stime sono grandi. Mentre la popolazione di T. Rex era molto probabilmente di 20.000 adulti in un determinato momento, l’intervallo di affidabilità è pari al 95% – la pausa della popolazione entro il quale c’è il 95% di possibilità che il numero reale si trovi – è da 1.300 a 328.000 individui. Così, il numero totale di individui che esisteva durante la vita della specie potrebbe essere stato ovunque da 140 milioni a 42 miliardi.
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“Come ha osservato Simpson, è molto difficile fare stime quantitative con il reperto fossile”; afferma il ricercatore. “Nel nostro studio, ci siamo concentrati sullo sviluppo di vincoli robusti sulle variabili necessarie per fare i nostri calcoli, piuttosto che concentrarci sul fare le migliori stime, di per sé”.
Lui e il suo staff hanno poi usato una simulazione al computer Monte Carlo per determinare come le incertezze nei dati si traducono in incertezze nei risultati.
“La più grande imprecisione in questi numeri – rileva Marshall – si concentra intorno alle domande sulla natura esatta dell’ecologia del dinosauro, tra cui quanto fosse a sangue caldo il T. rex”.
Lo studio si basa sui dati pubblicati da John Damuth della UC Santa Barbara che mette in relazione la massa corporea con la densità della popolazione per gli animali viventi, un rapporto noto come legge di Damuth.
“Mentre la relazione è forte – continua – le differenze ecologiche risultano in grandi variazioni nelle densità di popolazione per gli animali con la stessa fisiologia e nicchia ecologica. Per esempio, giaguari e iene hanno circa le stesse dimensioni; ma le iene si trovano nel loro habitat ad una densità 50 volte superiore a quella dei giaguari nel loro habitat”.
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“I nostri calcoli dipendono da questa relazione per gli animali viventi tra la loro massa corporea e la loro densità di popolazione; ma l’incertezza nella relazione si estende su circa due ordini di grandezza”. Continua l’autore.
“Sorprendentemente, quindi, l’incertezza nelle nostre stime è dominata da questa variabilità ecologica e non dall’incertezza dei dati paleontologici che abbiamo usato”.
Come parte dei calcoli, Marshall ha scelto di trattare il dinosauro in oggetto, come un predatore con requisiti essenziali a metà strada tra quelli di un leone e un drago di Komodo, la più grande lucertola sulla Terra.
La problematica del ruolo del T. rex nell’ecosistema, ha portato Marshall e il suo team a ignorare i giovani esemplari; poiché sono sotto rappresentati nel record fossile e potrebbero, infatti, aver vissuto separatamente dagli adulti e perseguito prede diverse.
Con il passaggio di questo dinosauro teropode alla maturità, le sue mascelle sono diventate più forti di un ordine di grandezza. Questo suggerisce che i giovani e gli adulti mangiavano prede diverse, tanto da sembrare specie differenti di predatori.
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Questa possibilità è supportata da un recente studio, guidato dalla biologa evolutiva Felicia Smith dell’Università del New Mexico, che ha ipotizzato come l’assenza di predatori di medie dimensioni, accanto al massiccio predatore T. rex durante il tardo Cretaceo, era perché il giovane esemplare riempiva quella nicchia ecologica.
Allora cosa ci dicono i fossili?
Gli scienziati della UC Berkeley, hanno estratto la letteratura scientifica e l’esperienza dei colleghi per i dati; li hanno poi usati per stimare che la probabile età della maturità sessuale di un T. rex era di 15,5 anni.
La durata massima della vita, era probabilmente intorno ai 20 anni o poco più tardi; e la sua massa corporea media da adulto – la cosiddetta massa corporea ecologica – era circa 5.200 chilogrammi, o 5,2 tonnellate. Hanno anche usato i dati su come rapidamente un T. rex è cresciuto nel corso della sua vita.
Queste enormi lucertole, hanno avuto uno scatto di crescita intorno alla maturità sessuale e potrebbero essere arrivate a pesare circa 7.000 chilogrammi, o 7 tonnellate.
Da queste stime, hanno anche calcolato che ogni generazione durava circa 19 anni; e che la densità media della popolazione era di circa un dinosauro ogni 100 chilometri quadrati.
Poi, stimando che la gamma geografica totale del T. rex era di circa 2,3 milioni di chilometri quadrati, e che la specie è sopravvissuta per circa 2 milioni e mezzo di anni, hanno calcolato una dimensione della popolazione permanente di 20.000. Su un totale di circa 127.000 generazioni che la specie ha vissuto, questo si traduce in circa 2,5 miliardi di individui in totale.
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Con un numero così grande di dinosauri post-giovanili nel corso della storia della specie, per non parlare dei giovani che erano presumibilmente più numerosi, dove sono finite tutte quelle ossa? Quale percentuale di questi individui è stata scoperta dai paleontologi? Ad oggi, sono stati trovati meno di 100 individui di T. rex, molti rappresentati da un singolo osso fossile.
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“Ci sono circa 32 T. rex post-giovanili relativamente ben conservati nei musei pubblici oggi”. Dice il ricercatore. “Di tutti gli adulti post-giovanili mai vissuti, questo significa che ne abbiamo circa uno su 80 milioni”.
“Se limitiamo la nostra analisi del tasso di recupero dei fossili a dove i fossili di T. rex sono più comuni, una porzione della famosa Formazione Hell Creek nel Montana, stimiamo di aver recuperato circa uno su 16.000 dei T. rex che hanno vissuto in quella regione nell’intervallo di tempo in cui le rocce sono state depositate”, ha aggiunto.
“Siamo stati sorpresi da questo numero; questo record fossile ha una rappresentazione dei viventi molto più alta di quanto avessi immaginato inizialmente. Potrebbe essere come un buon numero uno su 1000, o potrebbe essere basso come uno su un quarto di milione, date le incertezze nelle densità di popolazione stimate della bestia”.
Marshall si aspetta che il suo quadro di calcolo per stimare le popolazioni estinte, resterà in piedi e sarà utile per stimare le popolazioni di altre creature fossilizzate.
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“In un certo senso, questo è stato un esercizio paleontologico su quanto possiamo sapere e su come lo facciamo”.
“È sorprendente quanto sappiamo effettivamente su questi dinosauri e, da questo, quanto di più possiamo calcolare. La nostra conoscenza del T. rex si è espansa così tanto negli ultimi decenni grazie a più fossili; più modi di analizzarli e modi migliori di integrare le informazioni sui molteplici fossili conosciuti”.
“Il quadro, che i ricercatori hanno reso disponibile come codice informatico, pone anche le basi per stimare quante specie i paleontologi potrebbero essersi persi durante gli scavi per i fossili”.
“Con questi numeri – conclude – possiamo iniziare a stimare quante specie a vita breve e geograficamente specializzate potrebbero mancare nel record fossile. Questo può essere un modo per iniziare a quantificare ciò che non sappiamo”.
