티라노사우루스
티라노사우루스() 또는 티란노사우루스는 백악기 후기(6800~6600만 년 전)에 살았던, 용반목 수각아목 티라노사우루스과의 속이다. 종명인 티라노사우루스 렉스()의 일반적인 약자인 티렉스(T.rex)가 대중문화에 정착되었으며, 한국에서는 ~사우루스를 빼고 티라노라고 줄여 부르기도 한다. 북아메리카 대륙의 서쪽에서 주로 서식했으며, 다른 티라노사우루스과의 공룡에 비해 그 서식 범위가 넓었다(수십 평방 km에 달하는 넓은 영토를 가졌을 것으로 추측된다).
다른 티라노사우루스과 공룡과 마찬가지로, 티라노사우루스는 몸에 비해 거대한 두개골과 길고 무거운 꼬리가 균형을 이루면서 이족보행을 하는 육식동물이었다. 티라노사우루스는 뒷다리가 크고 강력한데 비해 앞다리가 매우 작았는데, 앞다리는 크기에 비해 힘이 아주 강하여 최대 200kg까지 들어올릴 수 있었다. 다른 수각아목의 육식공룡 중에 몸집이 티라노사우루스 렉스와 비슷하거나 더 큰 경우가 있었지만, 티라노사우루스는 티라노사우루스과에서는 가장 크고 육상 포식동물 중에서도 가장 큰 편에 속한다. 난폭한 습성과 식욕으로 먹잇감을 사정없이 공격한 뒤 배를 채웠을 것이다.
티라노사우루스는 서식지에서 가장 큰 육식공룡이었기에 최상위 포식자였을 것으로 여겨진다. 먹이로는 하드로사우루스나 각룡류가 있으며, 성체가 아닌 아성체 용각류도 먹이로 삼았을 수 있다. 티라노사우루스가 청소 동물이었을 것이라는 주장도 있다. 티라노사우루스가 최상위 포식자였는지 청소 동물이었는지에 대한 논쟁은 고생물학에서 이루어지고 있는 오래된 논쟁 중 하나다.
티라노사우루스 렉스의 표본은 30여 개가 발견되었으며, 그 중 일부는 뼈가 거의 완전하게 보존되어있다. 부드러운 조직과 단백질이 이러한 표본 중 하나에서 발견되기도 하였다. 비교적 많은 화석 덕분에 티라노사우루스에 대하여 생활사, 생물 역학 등 여러 측면에서의 생물학적 연구가 이루어질 수 있었다. 하지만 식습관이나 생리학, 주행속도 등에서 논쟁이 이루어지고 있다. 아시아와 남아메리카에서 발견된 타르보사우루스를 별도의 속으로 유지할지에 대한 분류적 논란도 있다.
티라노사우루스 렉스는 이족 보행을 하는 육식 공룡으로, 머리가 거대하고 그것을 지탱하기 위하여 꼬리가 길고 무겁다. 뒷다리도 매우 크고 강력하다. 앞다리는 앞발가락이 2개이며 뒷다리에 비해서 매우 작지만, 몸의 전체적인 크기와 골격에 부착된 근육으로 미루어보아 앞다리의 힘도 최대 186kgf 정도로 셌던 것으로 보인다. 물론 크기에 비해서는 약한 편이다. 뒷다리에는 발가락이 세 개 있고, 앞다리에는 발가락 두 개와 세번째 발가락의 흔적이 있다. 몸길이는 최대 15미터, 높이 3~6미터, 몸무게는 4~7톤으로, 이는 티라노사우루스과에서 가장 크고 무거운 수치이다. 가장 완벽한 표본 중 하나가 필드자연사박물관에서 보관하고 있는 PR2081("수")라는 화석이다. 티라노사우루스의 생존 당시 무게에 대한 다양한 추정이 있었는데, 초기에는 적어도 5톤까지 무게가 나갈 것으로 추정했으나, 현대에는 일반적으로는 5톤, 육중한 개체는 6톤으로 추정한다.
티라노사우루스 렉스는 유명한 쥐라기 수각아목공룡인 알로사우루스보다는 컸지만 백악기 육식공룡인 스피노사우루스와 기가노토사우루스보다는 작았다.
매우 크고 무거웠던 머리를 지탱하기 위해 목뼈는 S형을 이루기는 했지만 다른 수각류에 비해 짧고 근육이 붙어있었다. 두개골은 컸고 비골과 몇몇의 다른 뼈들은 따로 움직이는 것을 방지하기 위해 서로 융합되어 있었다. 그러나 많은 수의 뼈에는 보다 가벼우면서도 탄성을 지닐 수 있도록 "벌집"과 같이 작은 공기공간이 있었다. 이러한 사실들 및 그 밖의 골격 강화를 위한 구조적 요소들은 티라노사우루스가 티라노사우루스과 이외의 다른 모든 육식공룡들을 쉽게 능가하는 강력한 물어 뜯는 능력을 갖기 위해 습득한 그들의 성향의 일부이다. 위턱의 끝부분은 U자형을 이루는데(대부분의 티라노사우루스과에 속하지 않는 육식공룡은 V-자형 턱이다) 이는 앞니에 무리가 가기는 하지만, 티라노사우루스가 한번에 물어 뜯을 수 있는 살과 뼈의 양을 증가시킨다.
티라노사우루스 렉스의 이빨은 이형치라는 점이 두드러진다.
티라노사우루스는 티라노사우루스상과를 대표하는 모식속으로, 티라노사우루스과 티라노사우루스아과에 속한다. 티라노사우루스아과에 속하는 다른 종으로는 북아메리카의 다스플레토사우루스, 아시아의 타르보사우루스 등이 있다. 이 두 공룡은 학자에 따라 같은 속으로 분류하기도 한다. 티라노사우루스과는 일반적으로 스피노사우루스, 카르노타우루스 혹은 알로사우루스 등과 같은 일찍부터 살았던 거대한 수각류의 후예로 추측된다. 최근의 다른 학설에 따르면 그들은 코일로사우루스로도 분류한다.
1995년 소련의 고생물학자인 에프제니 말리예프는 몽골에서 새로운 종을 발견하였고 "티라노사우루스 바타르"라는 이름을 붙였으나, 이 종은 다시 "타르보사우루스 바타르"로 이름이 바뀌었다. 이름을 고쳤음에도 불구하고, 많은 계통학적 분석에서 타르보사우루스 바타르가 티라노사우루스 렉스의 분지라는 결과가 나왔다. 그것 때문에 타르보사우루스 바타르가 종종 티라노사우루스속의 아시아 종으로 여겨질 때도 있다. 다만 최근에 이루어진 타르보사우루스 바타르의 두개골에 관한 재연구에 따르면, 그것이 티라노사우루스 렉스의 두개골보다 폭이 좁고 물어뜯을 동안 두개골에 가해지는 힘의 분포도 매우 다르다고 한다. 분지학적 분석에 따르면 기존에 티라노사우루스과로 분류되었던 알리오라무스(Alioramus)가 티라노사우루스과가 아니며, 그것과 관련하여 타르보사우루스 역시 티라노사우루스과가 아니라는 결과가 나오기도 했다. 그것이 만약 사실이라면, 타르보사우루스와 티라노사우루스는 서로 다른 과의 생물로 확실히 분리될 것이다.
다른 티라노사우루스속 중 티라노사우루스 렉스와 같이 형성되어 발견된 화석들은 원래 분리된 분류군(群)으로 분류되었고(아우블리소돈과 알베르토사우루스가 포함되어 있다), 1995년 후반에 "디노티라누스"라고 이름 지어졌다. 그러나 지금은 이 화석들이 젊은 티라노사우루스 렉스라고 보편적으로 여겨진다. 몬태나에서 발굴된 크기가 작은 화석에서 거의 완전하게 보존된 두개골은 길이가 60cm 길다. 이 두개골은 원래 찰스 길모어에 의해서 "고르고사우루스 란센시스" 종처럼 분류되었다. 그러나 이후에는 새로운 종인 나노티라누스와 관련되기도 했다. 여러 견해들은 여전히 이 화석을 "나노티라누스 란센시스"라는 종으로 분류한다. 많은 고생물학자들은 그 두개골이 작은 티라노사우루스에 속한다고 추정한다. 그러나 고르고사우루스 란센시스보다 이빨 수가 더 많다는 것 외에 두 종과의 차이는 작다. 몇몇 과학자들은 두 종을 더 많이 재탐구하거나 정밀히 발굴하자고 주장한다.
다음은 2013년 Loewen의 계통발생분석을 기반으로 한 티라노사우루스과 분기도이다.
티라노사우루스라고 여겨지던 여러 표본이 동일하다는 것은, 발생학적인 종의 변화에 대한 증거를 찾으려는 과학자들에 의해 인정되었다. 알려진 것 중 가장 작은 개체(LACM 28471, 일명 "요르단 수각류")는 몸무게가 겨우 29.9kg으로 추정되고, 가장 큰 개체(FMNH PR2081, 일명 "Sue")는 몸무게가 5400kg에 달하는 것으로 추정된다. 조직학적 분석에 따르면 LACM 28471이 죽었을 당시의 나이는 겨우 2살이었고, 그에 반해 "Sue"는 33살까지 살았다. 이는 티라노사우루스 중에서는 최고령에 속하는 나이다.
조직학계에서도 역시 다른 표본들의 나이가 확정되었음을 인정했다. 그 표본들의 나이와 몸무게를 이용하여 생장 곡선 그래프를 보다 자세히 기술할 수 있었다. 티라노사우루스의 생장곡선은 S자 형태로, 크게 세 부분으로 나뉜다. 첫 번째 부분은 몸무게 1800kg 이하, 나이 14살 이하인 어린 시기다. 두 번째 부분은 어린 시기가 끝난 후의 시기다. 이 때 티라노사우루스는 4년 동안 연당 평균 600kg씩 체중이 증가한다. 세 번째 부분인 18살 이후부터는 생장 곡선의 기울기가 다시 감소하기 시작한다. 예를 들어, 32살에 죽은 표본인 "Sue"와 22살에 죽은 표본인 RTMP 81.12.1 사이의 몸무게 차이는 600kg밖에 되지 않는다. 또다른 조직학적 연구에 따르면, 성장속도가 느려지는 현상은 16살 때쯤에 일어난다. 이러한 성장률의 갑작스런 변화는 신체의 완전한 성숙을 의미하는 것이라는 가설이 있다. 이 가설의 증거로는 16~20살에 죽은 티라노사우루스인 MOR 1125(일명 "B-rex")의 넓적다리에서 발견된 연부조직이 있다. 그 조직은 배란 중인 암컷 새에서 발견되는 것인데, 그것은 MOR 1125가 생식이 가능한 나이였다는 것을 의미한다. 그 후에 진행된 연구에 따르면, 그 현상이 일어난 것은 18살 때였다. 다른 티라노사우루스속 공룡들은 서로 매우 비슷한 성장곡선을 나타내었다. 또, 그들의 낮은 성장률은 그들의 작은 성체 크기를 의미했다.
많은 티라노사우루스 렉스 표본들은 성적 성숙이 일어난 후 6년 내에 죽었다. 이 현상은 티라노사우루스들뿐만 아니라 현존하는 크고 오래 사는 조류와 포유류에게도 나타난다. 이들 종의 특징은 출생 직후 사망률이 높다는 점, 그리고 유아기 사망률이 낮다는 점 등이다. 사망률은 성적 성숙 후에 다시 증가하기 시작하는데, 번식활동의 부담 때문일 것으로 추측된다. 한 연구에 따르면 티라노사우루스 표본들 중 유아기에 죽은 것은 대단히 희귀하다고 한다.
새로운 표본이 계속 발견되자, 과학자들은 각각의 개체 간의 차이를 분석하기 시작했다. 그 결과 티라노사우루스 표본들에게서는 다른 수각류들과 마찬가지로 뚜렷하게 구별되는 두 가지의 신체 유형을 발견할 수 있었다. 한 유형은 뼈가 단단하고 밀도가 높아서 "강건한()" 형태라는 이름이 붙었고, 다른 유형은 "연약한()" 형태라는 이름이 붙었다. 이러한 형태학적 차이는 티라노사우루스의 두 성 간의 차이를 뜻하는 것으로 해석되었다. 대개 "강건한" 형태는 암컷을, "연약한" 형태는 수컷을 나타내는 것으로 알려졌다. 두 형태 사이에 나타나는 차이점 중에서 "강건한" 표본들의 골반이 대체로 넓다는 것이 있는데, 이것은 알의 통과를 쉽게 하기 위해서였을 것이다. 또, "강건한" 표본에는 첫번째 꼬리 척추골에 변형된 역 V자가 있었는데, 이것 역시 알이 쉽게 통과하기 하기 위해서일 것이다. 이것은 현재 크로커다일 암컷에서도 발견되는 현상이다.
그러나 최근 몇 년 동안, 티라노사우루스의 성에 따른 몸 구조의 차이를 뒷받침하는 근거는 설득력을 잃었다. 2005년의 한 연구는 크로커다일과 티라노사우루스의 역 V자 뼈의 구조에 관한 기존의 연구가 오류라고 주장했다. 그 연구에 따르면, 역 V자 구조의 뼈는 티라노사우루스의 성별을 구분하는 데 쓰여서는 안 되는 것이었다. 그 연구는 뉴멕시코주 사스케촨에서 발견된 표본을 근거로 들어 "강건한" 유형과 "연약한" 유형은 성별보다는 지리적 분포와 더 관련이 깊다고 주장하였다. 또 그 차이는 나이와도 관련이 있을 수 있는데, "강건한" 유형은 주로 오래 산 개체였기 때문이다.
현재까지 단 하나의 티라노사우루스 렉스 표본만이 확실한 성별을 나타내었다. "B-rex"에 관한 조사에서 연부조직이 뼈와 함께 보존된 것이 밝혀졌는데, 그 연부조직은 현대의 새들에서는 알에게 필요한 칼슘을 공급해 주는 역할을 한다. 암컷만이 알을 품기 때문에 그것 역시 자연적으로는 암컷에게서만 발견된다(그러나 에스트로겐 등의 여성 호르몬이 과다 분비되면 수컷에게서도 그것이 나타날 수 있다). 이것은 "B-rex"가 암컷이었고, 배란 중에 죽었다는 것을 알려 준다. 또한 최근의 연구에 따르면 크로커다일에게서 수질 조직은 더이상 발견되지 않는데, 아마도 공룡의 직계 후손인 조류와 거리가 멀기 때문일 것이다. 수각류 공룡과 조류 사이에 공통적으로 존재하는 연부조직은 둘 사이에 진화적 관계가 있다는 뜻일지도 모른다.
다른 이족보행 공룡들처럼, 티라노사우루스 렉스도 마치 캥거루처럼 꼬리를 45˚로 아래로 끌고 다니는 '살아 있는 삼각대'라고 생각되어 왔다. 그것은 1865년 조셉 레이디가 하드로사우루스를 그러한 모습으로 복원한 것이 기원이다. 공룡들이 똑바로 서서 걸었다고 믿은 뉴욕의 아메리카 자연사 박물관(AMNH) 관장 헨리 페어필드 오스본은 1915년에 최초로 발견된 완전한 티라노사우루스 렉스 표본을 똑바로 선 자세로 전시하게 했다. 그 표본은 거의 한 세기 동안 그렇게 되어 있었으나, 1992년에 들어 자세가 바뀌었다. 1970년, 과학자들은 똑바로 선 자세는 살아 있는 동물에게선 나타날 수 없다는 것을 알아차리고, 그런 자세는 탈구나 관절이 약해져야만 발생한다는 것을 알아내었다. 잘못된 AMNH의 복원은 1990년대의 많은 영화와 그림에 영향을 주어 (예를 들어 예일 대학교에 전시되어 있는 루돌프 잘링어의 벽화 "파충류의 시대" 등) 공룡 백만년 등의 영화의 잘못된 묘사를 만들었다. 그에 비해, 쥬라기 공원과 같은 현대의 묘사에서는 티라노사우루스의 몸이 땅과 거의 수평을 이루게 한다.
티라노사우루스가 처음 발견되었을 때, 앞다리 부분에서는 상박골만 발견되었다. 1915년에 그 표본을 사람들에게 공개하면서 헨리 오스본은 팔의 나머지 부분을 알로사우루스와 비슷하게 좀 더 길고 손가락이 3개인 뼈로 대신했다. 그와는 별도로 1914년 로렌스 램은 티라노사우루스 렉스의 앞다리를 고르고사우루스의 것과 비슷한, 짧은 두 개의 발가락이 달린 것으로 묘사하였다. 그러한 묘사는 곧 티라노사우루스의 앞다리가 그러한 모양이었다는 가설을 제기한 것과 같았는데, 그 가설은 최초로 완벽한 앞다리가 보존된 티라노사우루스가 발견될 때까지 증명되지 못했다. 그 뒤 1989년, 앞다리가 완벽한 티라노사우루스인 MOR 555가 발견되었고, 또한 "Sue"의 화석도 앞다리가 완전했다. 티라노사우루스의 앞다리는 몸 크기에 비해 매우 작아서, 겨우 1m 밖에 되지 않는다. 그것은 퇴화한 것이 아니었으며, 상당한 힘을 낼 수 있도록 근육이 넓게 붙은 흔적이 화석상에 남아있었다. 이것은 이미 1906년에 오스본에 의해 알려졌다. 앞다리는 기울어진 자세로 서 있는 티라노사우루스를 도왔다고 생각되기도 한다. 또 다른 가능성으로는 티라노사우루스의 거대한 턱에 잡아채인 먹잇감을 앞다리가 잡는 역할을 했다는 것이 있다. 이 가설은 생체역학적 분석에 의해 뒷받침된다. 티라노사우루스 렉스의 앞다리뼈는 극도로 두꺼운 피질골을 보여주는데, 이것은 티라노사우루스의 앞다리가 무거운 것은 들기 위해 발달되었다는 것을 나타낸다. 다 자란 티라노사우루스의 이두박근은 199kg의 무게를 옮길 수 있었고, 실제로는 다른 근육들 덕분에 더 큰 힘을 낼 수도 있었을 것이라 추측된다. 또한 티라노사우루스의 앞다리의 가동범위는 좁은 영역으로 제한되어, 어깨와 팔꿈치 관절은 각각 40, 45˚ 정도의 움직임만 허용했다. 비교를 위해 말하자면, 데이노니쿠스에게서 같은 관절은 각각 88, 130˚를 움직일 수 있었고, 인간의 팔은 어깨에서 360˚를, 팔꿈치에서 165˚를 회전할 수 있다. 견고한 앞다리뼈와 강한 근육, 그리고 제한된 움직임 범위는 발버둥치는 먹잇감을 붙들기 위한 구조를 의미하는 것일 수 있다.
2005년 3월 사이언스 저널에 노스캐롤라이나 주립대학의 메리 슈와이처와 동료들이 티라노사우루스 렉스 다리뼈 화석의 골수강(marrow cavity)에서 연질부를 찾아냈다고 발표했다. 슈와이처가 연질부를 찾아낼 수 있는지 알아보고 싶어했기 때문에 뼈는 의도적으로 깨뜨려져 배송되었고 정상적인 방법으로 보존되지 않았다. 록키 박물관 표본번호 1125, 혹은 MOR 1125 라고 이름붙은 이 공룡은 헬크릭층에서 발굴되었다. 유연하고 두 줄기로 갈라지는 핏줄과 섬유질로 되어 있어 탄력이 있는 뼈 기질부를 볼 수 있었다. 추가로 혈구를 닮은 미세구조가 기질과 핏줄 내부에서 발견되었다. 이 구조는 타조의 혈구와 핏줄과 유사해 보였다. 일반적인 화석화 과정과 다른, 알려지지 않은 과정을 거쳐 이것이 보존되었는지, 혹은 이것이 원래의 물질인지는 연구자들도 알지 못하고, 그런 보존상태에 대해서 어떤 주장도 하지 않는 데 주의를 기울였다. 만일 이것이 원래의 연질부가 보존된 것이라면 남아 있는 단백질은 공룡의 DNA 내용을 간접적으로나마 추측해 볼 수 있는 단서로 이용될 수 있다. 각각의 단백질은 보통 특수한 유전자에 의해 만들어지기 때문이다. 이전에 연질부를 찾아내지 못했던 것은 단지 사람들이 연질부가 보존되는 것은 불가능하다고 생각해서 찾아보지도 않았기 때문이었을 수 있다. 첫 번째 발견 후, 티라노사우루스 표본 두 개와 하드로사우루스 하나에서 유사한 연질부같이 보이는 구조가 발견되었다. 연질부에 대한 연구들에 의하면 티라노사우루스와 가장 가까운 현생 동물은 새라고 한다.
2007년 4월에 사이언스 저널에 발표된 연구에서 아사라와 동료들은 티라노사우루스 렉스의 뼈를 정제하여 찾아낸 일곱 개의 콜라겐 단백질의 흔적이 닭에서 보고된 것과 가장 유사하며 그 다음으로는 개구리와 도롱뇽이라고 하였다. 이 팀은 16만 년 전의 마스토돈 뼈에서도 유사한 흔적을 찾아냈는데, 수천만 년 전에 살았던 동물의 화석으로부터 단백질을 발견했다는 것은 화석을 보는 일반적인 관점을 뒤집어 놓고 고생물학자들의 관심을 뼈를 찾는 것으로부터 생화학 쪽으로 돌릴 수도 있는 일이다. 이 발견이 알려지기 전까지 대부분의 과학자들은 화석화 과정이 모든 살아 있던 조직을 좀처럼 다른 물질들과 반응하지 않는 광물로 치환한다고 생각해 왔다. 몬트리올 맥길 대학의 고생물학자 한스 라슨은 이 연구에 참여하지는 않았지만 해당 발견을 "이정표"라고 지칭하며 "공룡이 분자생물학 안으로 들어와 고생물학을 단숨에 현대세계로 보냈다"라고 평가했다.
이어진 연구에 의해 2008년 4월에는 티라노사우루스 렉스와 현생 조류와의 가까운 관계가 확인되었다. 하버드 대학의 박사후 연구원인 크리스 오르간에 따르면, "더 많은 자료를 통해 진화 계통수에서 악어와 닭 그리고 타조 사이에 "T. rex" 를 위치시킬 수 있게 될 것이다." 공저자인 존 M. 아사라는 "티라노사우루스가 악어나 도마뱀 같은 현재의 파충류보다 새와 더 잘 묶인다는 것을 보였다."라고 덧붙였다.
워싱턴 대학의 토마스 케이와 공저자들은 2008년 연질부라고 생각되었던 것에 의문을 제기했다. 이들은 티라노사우루스 뼈 안에 있던 것이 실제로는 박테리아에 의해 만들어진 점액질의 바이오필름으로 핏줄과 세포가 있던 공간을 덮고 있었을 것이라고 주장했다. 연구자들은 철 성분 때문에 이전에 혈구의 잔류물이라고 생각되었던 것이 실제로는 철을 함유하고 있는 아주 작은 구체형 광물질 프램보이드(framboid)라는 것을 알아냈다. 이들은 암모나이트를 포함하여 다양한 시기의 다른 화석들로부터 유사한 구체를 찾아냈다. 암모나이트에서는 혈액과는 아무런 관련도 있을 수 없는 위치에서 철이 함유된 구체를 발견하였다. 하지만 슈와이처는 케이의 주장을 강력하게 비판하면서 어디에서도 바이오필름이 자신의 연구에서와 같이 속이 텅 비고 가지치는 형태의 관을 만들 수 있다는 증거가 보고된 적이 없다고 반박했다. 샌안토니오와 슈와이처, 그리고 동료들은 2011년에 콜라겐의 어떤 부분이 발견되었는지를 분석한 논문을 발표했다. 발견된 것은 콜라겐 코일의 안쪽 부분으로 오랜 기간 동안 단백질이 분해된 후에 남을 수 있을 것으로 기대되는 부분이었다. 다른 연구자들은 연질부라고 생각된 부분이 바이오필름이라는 주장을 반박하며 화석화된 뼈에서 "속이 텅 비고 가지치는 형태의 핏줄 같은 구조"를 볼 수 있다는 것을 확인하였다.
티라노사우루스 렉스가 깃털을 가졌다는 직접적인 증거는 없지만 많은 과학자들이 "T. rex" 가 최소한 몸의 일부에는 깃털을 가졌을 가능성이 높다고 생각한다. 비슷한 크기의 근연종에서 깃털이 발견되기 때문이다. 미국 자연사박물관의 마크 노렐 박사는 우리가 가지고 있는 증거들을 균형있게 평가했을 때 ""T. rex"가 최소한 생애의 어떤 단계에서 깃털을 가졌으리라는 증거를 최소한 루시 같은 오스트랄로피테쿠스가 털을 가지고 있었으리라는 증거만큼은 가지고 있습니다" 라고 정리한다.
티라노사우로이드의 깃털에 대한 첫번째 증거는 중국의 유명한 이셴층(Yixian Formation)에서 발견된 몸집이 작은 딜롱 파라독수스("Dilong paradoxus")에서 나왔고, 2004년 저널 네이쳐에 발표되었다. 이셴층에서 발견된 다른 많은 수각류들과 마찬가지로 딜롱의 골격화석은 섬유상의 구조로 덮인 채 발견되었으며 이것은 보통 깃털의 전구체로 생각된다. 당시까지 알려졌던 몸집이 더 큰 티라노사우로이드의 피부 화석에는 비늘의 흔적이 있었기 때문에 딜롱을 연구했던 학자들은 깃털이 몸의 크기와 역의 상관관계가 있지 않은가 짐작했다. 즉, 어릴 때는 깃털을 가지고 있다가 성장하면서 보온을 위해 가지고 있던 깃털이 필요없어지면서 비늘을 가지게 된 것일 수도 있다. 하지만 후에 대형 티라노사우로이드에서도 깃털이 몸의 대부분을 덮고 있는 경우가 발견되면서 깃털이 크기와 관련된 특징이라는 가설에 의문이 제기되었다.
티라노사우루스 렉스의 피부 자국 화석은 "와이렉스" (BHI 6230) 라는 별명을 가진 표본으로 몬타나에서 2002년에 발견된 것인데 다른 대형 티라노사우로이드 표본들과 마찬가지로 모자이크 형태의 비늘 자국이 군데군데 보인다. 다른 표본, 예를 들어 유티라누스("Yutyrannus huali") (몸길이 9 미터에 몸무게 1400 kg) 는 몸의 여러 부분에 있던 깃털이 보존되어 몸 전체가 깃털로 덮여 있었음을 강력하게 제시하고 있다. 티라노사우로이드에서 깃털이 어느 정도까지 몸을 덮고 있었는지는 시간이 흐르면서 몸의 크기나 따뜻한 기후, 혹은 다른 요인들에 의해서 변해왔을 수 있다.
2014년 현재, 티라노사우루스가 내온성(온혈)인지는 분명하지 않다. 대부분의 공룡들처럼 티라노사우루스 역시 오랫동안 외온성(냉혈)인 파충류 식의 신진대사를 할 것이라고 생각되어 왔다. 공룡이 외온성이라는 생각은 로버트 배커(Robert T. Bakker)나 존 오스트롬(John Ostrom) 등의 과학자들에 의해 "공룡 르네상스"가 시작되던 시절, 1960년대 후반부터 도전받아 왔다. 티라노사우루스 렉스가 내온성(온혈)이었다는 주장이 제기되었으며, 이는 매우 활동적인 생활을 했을 것이라는 의미이다. 그 이후 몇몇 고생물학자들은 티라노사우르스가 체온조절을 할 수 있었는지를 확실히 알기 위해 연구를 진행했다. 어린 티라노사우루스 렉스는 포유류나 조류와 비견될 만큼 빠르게 성장한다는 조직학적 증거를 보였고, 높은 신진대사율을 가진다는 가설이 지지받을 수 있게 되었다. 성장곡선을 살펴 보면 티라노사우루스 렉스는 다른 대부분의 척추동물처럼 무한성장을 하는 것이 아니라 포유류나 조류와 마찬가지로 성체가 되기 전까지만 국한되어 성장하는 것으로 나타났다.
특정 동위원소의 비율은 온도와 관련이 있기 때문에 화석화된 뼈의 산소 동위원소 비율이 때로는 뼈가 만들어질 때의 온도를 결정하는데 이용되기도 한다. 한 표본에서는 서로 다른 뼈에서 동위원소의 비율이 달라 몸통의 척추뼈와 다리의 정강뼈 사이에 크게는 4-5 도 정도 차이가 나는 것으로 밝혀지기도 했다. 고생물학자 리스 배릭과 지구화학자 윌리엄 쇼워스는 몸통과 말단 부분에서 온도 차이가 이렇게 적게 나는 것으로 보아 티라노사우루스 렉스가 일정한 체내 온도 (항온성)을 가지고 있었으며 외온성 파충류와 내온성 포유류의 중간 정도 되는 신진대사율을 보였을 것이라고 주장했다. 다른 과학자들은 지금 보는 화석의 산소 동위원소 비율과 먼 과거의 산소 동위원소 비율이 같지 않을 수도 있다고 지적하며 이 비율이 화석화 (교결작용) 이후 변했을 수도 있다고 이야기한다. 배릭과 쇼워스는 이어진 연구에서 다른 대륙에서 수천만 년 정도 더 이른 시기에 발견된 수각류 공룡(기가노토사우루스("Giganotosaurus"))에서 유사한 결과를 얻은 것으로 자신들의 결론을 방어했다. 조반류 공룡 역시 항온성의 증거를 보여주었으며 동일한 지층에서 발견된 왕도마뱀류에서는 그런 증거가 발견되지 않았다. 티라노사우루스 렉스가 항온성이었다는 증거가 발견되었다고 해서 이들이 꼭 내온성이라는 것을 의미하는 것은 아니다. 이런 티라노사우루스가 보여주었던 항온성은 살아있는 바다거북 일부에서 볼 수 있는 것처럼 커다란 몸집에서 기인한 것일 수도 있기 때문이다.
두 개의 화석 발자국이 잠정적으로 티라노사우루스 렉스의 발자국으로 분류되었다. 첫번째 것은 뉴멕시코의 필몬트 스카웃 랜치에서 1983년에 미국의 지질학자 찰스 필모어가 발견한 것이다. 원래는 하드로사우루스과의 발자국이라고 생각되었으나 자세히 조사해 보자 조각류 공룡 발자국에서는 볼 수 없는 커다란 '발뒤꿈치' 자국이 있었고 티라노사우루스의 엄지발가락인 며느리발톱처럼 보이는 자국도 발견되었다. 이 발자국은 1994년에 마틴 로클리와 아드리안 헌트에 의해 생흔속(ichnogenus) "Tyrannosauripus pillmorei" 라고 명명되었다. 로클리와 헌트는 이 발자국이 티라노사우루스 렉스에 의해 만들어졌을 가능성이 매우 높다고 주장했다. 이것이 사실이라면 티라노사우루스 렉스의 발자국으로는 처음 발견된 것이다. 발자국이 만들어진 곳은 원래 식물이 자라던 습지의 진흙지대였다. 길이는 83 cm 에 너비는 71 cm 이다.
티라노사우루스에 의해 만들어졌을 가능성이 있는 두번째 발자국은 2007년에 영국 고생물학자 필 매닝이 몬태나의 헬크릭층에서 발견하였다. 이 두번째 발자국은 72 cm 길이로 로클리와 헌트에 의해 발견된 첫번째 발자국보다 작다. 이 발자국이 티라노사우루스에 의해 만들어졌는지는 불분명하지만 헬크릭층에서 발견되는 대형 수각류는 티라노사우루스와 나누티라누스 두 종류 뿐이다. 두번째 발자국에 대한 자세한 연구가 이루어지면 (완전한 기재는 아직 발표되지 않았다) 몬태나의 발자국과 뉴멕시코의 발자국을 비교하게 될 것이다.
티라노사우루스의 이동능력에 관해서는 크게 두 가지 쟁점이 있다. 하나는 방향전환을 얼마나 잘 할 수 있었느냐 하는 것이고 다른 하나는 똑바로 달릴 때 최고 속도가 어느 정도인가 하는 것이다. 둘 다 티라노사우루스가 사냥꾼이었는가 청소부였는가 하는 논쟁과 관련되어 있다. 방향전환 속도는 느렸을 수 있다. 몸을 45 도 - 사람은 몸이 수직으로 서있고 꼬리가 없기 때문에 이 정도는 몇 분의 일 초 만에 돌릴 수 있다 - 돌리는 데 1~2 초 정도 걸렸을 수 있다. 시간이 이렇게 오래 걸린 것은 회전관성 때문이다. 티라노사우루스의 질량 대부분은 무게중심에서 어느 정도 떨어져 있기 때문에 마치 사람이 무거운 통나무를 들고 움직이는 것과 비슷했다. 스케이트 선수가 회전을 빨리 하기 위해서 팔과 다리를 몸 가까이 붙이는 것처럼 등과 꼬리를 구부리고 머리와 앞다리를 몸 가까이로 바짝 붙인다고 하더라도 여전히 방향전환에는 꽤 시간이 걸렸을 것이다.
과학자들이 추정한 티라노사우루스의 최고 속도는 대부분 초속 11 미터 부근이긴 하지만 적게는 초속 5-11 미터에서 높게는 초속 20 미터까지 범위가 상당히 넓은 편이다. 연구자들은 다양한 추정기술에 기대야 하는데, 수각류 공룡이 걸어간 발자국 흔적은 많이 있지만 초대형 수각류 공룡이 달린 발자국 흔적은 발견된 적이 없기 때문이다. 이런 발자국이 없다는 것은 이들이 달리지 않았다는 의미일 수도 있다. 티라노사우루스가 달릴 수 있었다고 생각하는 과학자들은 속이 비어있는 뼈라든지 다른 특징들이 몸을 가볍게 해주어 성체의 몸무게가 고작해야 4.5 톤 정도였을 수 있다고 주장하며 타조나 말처럼 길고 유연한 다리를 가진 동물들이 느리지만 긴 보폭을 이용해 빨리 달릴 수 있다고 지적한다. 거기에 더해 어떤 학자는 티라노사우루스가 지금 살아 있는 어떤 동물보다도 상대적으로 커다란 다리 근육을 가지고 있기 때문에 시속 40-70 킬로미터의 빠른 속도로 달릴 수 있었을 것이라고 주장한다.
1993년에 잭 호너와 돈 레섬이 대부분의 대형 수각류 및 현생 코끼리와 마찬가지로 대퇴골(넙적다리뼈)과 정강이뼈 길이의 비율이 1 이 넘기 때문에 티라노사우루스는 느리게 움직였을 것이며 아마 달리지 못했으리라고 (이동 중에 몸 전체가 공중에 떠 있는 순간이 없었을 것이라고) 주장했다. 하지만, 홀츠(1998)는 티라노사우리드 및 그 가까운 관계에 있는 그룹들의 무릎 아래 부분이 여타 수각류들에 비해 상대적으로 매우 길며, 발바닥 뼈가 서로 단단히 맞물리게 구성되어 있어서 이동할 때 초기 수각류 공룡들에 비해 발로부터 다리로 힘을 효과적으로 전달할 수 있었다고 지적했다. 따라서 티라노사우리드와 그 근연종들이 대형 코엘루로사우리아 중 가장 빠른 종류였을 것이라는 결론을 내렸다. 토마스 홀츠 2 세는 2013년 강의에서 거대한 알로사우루스는 같은 크기의 티라노사우루스보다 짧은 발을 가지고 있었으며 티라노사우루스는 같은 몸크기일 경우 더 길고 날씬하고 단단히 맞물려 있는 발을 가지고 있어 더 빠르게 움직이는 동물의 속성을 갖추었다고 되풀이했다.
에릭 스니블리와 안토니 P. 러셀은 2003년에 티라노사우리드의 세번째 중족골과 탄력있는 인대가 합쳐져 이들이 "인장 이맛돌 모형"(tensile keystone model) 이라고 부르는 구조를 구성한다는 것을 알아냈다. 이것으로 티라노사우루스의 발이 강력해져 안정성이 높아지고 다른 수각류에 비해 발목에 문제가 생길 가능성을 줄여 주었다. 동시에 주조류, 말, 기린 등 하나의 중족골만을 가지고 있는 동물에서처럼 회복력이 줄어들지도 않게 해주었다. 이 연구에서는 또 대형 척추동물의 탄력성 있는 인대는 더 많은 양의 탄력성 변형 에너지 (elastic strain energy)를 저장했다가 되돌려 줄 수 있어서 이동의 효율성을 늘려주고 뼈로 전달되는 변형 에너지를 줄여줄 수 있었다는 점을 지적했다. 이런 기작은 티라노사우리드에서도 마찬가지로 효율적으로 작동했을 수 있다. 따라서 해당 연구에는 중족골에 붙어 있는 인대의 종류를 확인하고 이들이 어떻게 함께 작용했는지를 알아내고, 이것을 다른 수각류 및 현생 동물들과 비교하는 작업이 포함되었다. 과학자들은 티라노사우루스의 중족골이 직선 감속, 측면 가속 및 비틀림에서 생기는 힘을 다른 수각류들보다 더 효과적으로 흡수할 수 있었다는 것을 밝혀냈다. 또한, 이것이 티라노사우루스와 같은 티라노사우리드들이 유사한 형태의 중족골을 가지고 있지 않은 다른 수각류들보다 더 날렵했으리라는 것을 (실제로 보여주지는 못했지만) 암시한다고 보았다.
크리스티안슨은 1998년에 티라노사우루스의 다리뼈가 코끼리의 다리뼈보다 특별히 더 강하지 않으며, 이것이 상대적으로 최고속도를 제한하여 티라노사우루스가 실제로는 달리지 못했을 것이라고 (공중에 떠 있는 순간이 없었을 것이라고) 평가하였다. 따라서 티라노사우루스의 최고 속도는 약 초속 11 미터, 사람 단거리선수 정도의 속도 였을 것이라고 주장했다. 하지만 이런 추정치는 여러 가지 확실하지 않은 가정에 기반한다는 점을 주지시켰다.
팔로우와 동료들은 1995년에 4.5 톤에서 6 톤 정도의 몸무게였을 티라노사우루스가 빠르게 움직이는 동안 넘어지면 그 작은 팔로는 충격을 줄일 수 없어서 몸통이 약 6 g (중력가속도의 여섯 배) 의 가속도로 부딪힐 것이기 때문에 그로 인해 아주 심하게, 경우에 따라서는 목숨이 위험할 정도로 다칠 수도 있다고 주장했다. 하지만 기린은 넘어지면 다리가 부러지거나 동물원 같은 "안전한" 환경에서도 목숨을 잃을 수 있음에도 불구하고 시속 50 km 정도로 달릴 수 있다고 알려져 있다.