Tiranosaurus
Tiranosaurus[nb 1] adalah sebuah genus dinosaurus teropoda yang tergolong ke dalam klad Coelurosauria. Spesies Tyrannosaurus rex (sering dijuluki T. rex atau T-Rex; "rex" berarti "raja" dalam bahasa Latin) adalah salah satu teropoda besar yang paling dikenal oleh khalayak luas. Tiranosaurus hidup di sebuah benua yang dikenal dengan nama Laramidia, yang kini telah berubah menjadi Amerika Utara bagian barat. Tiranosaurus jauh lebih tersebar daripada hewan-hewan Tyrannosauridae lainnya. Fosil-fosil Tiranosaurus telah ditemukan di berbagai formasi geologi dari zaman Kapur Akhir sekitar 68 hingga 66juta tahun yang lalu.[2] Tiranosaurus merupakan salah satu dinosaurus non-burung terakhir sebelum terjadinya peristiwa kepunahan Kapur–Paleogen.
Seperti hewan-hewan Tyrannosauridae lainnya, Tyrannosaurus adalah seekor karnivora bipedal dengan tengkorak besar yang diseimbangkan oleh ekornya yang berat dan panjang. Tiranosaurus memiliki tungkai belakang yang kuat dan besar, sementara tungkai depannya pendek dan hanya memiliki dua jari. Spesimen Tiranosaurus yang paling lengkap memiliki panjang 12,3 m,[3] tinggi 3,66 m di bagian panggul (titik tertinggi Tiranosaurus karena hewan ini tidak dapat berdiri tegak),[4] dan menurut perkiraan yang paling modern mempunyai massa antara 8,4 hingga 14 ton metrik.[3][5][6] Meskipun terdapat teropoda-teropoda lain dengan besar tubuh yang dapat menyaingi atau bahkan melebihi Tyrannosaurus rex, Tiranosaurus masih menjadi salah satu predator darat terbesar yang pernah ditemukan dan diperkirakan memiliki gigitan terkuat di antara semua hewan yang hidup di darat.[7][8] Di lingkungannya, Tyrannosaurus rex merupakan karnivora terbesar, sehingga kemungkinan besar mereka adalah predator puncak yang memangsa Hadrosauridae, herbivora-herbivora seperti Ceratopsia dan Ankylosauria, dan mungkin juga Sauropoda.[9] Terdapat beberapa ahli yang meyakini bahwa Tiranosaurus murni adalah seekor pemakan bangkai. Perdebatan mengenai jati diri Tiranosaurus sebagai predator puncak atau pemakan bangkai merupakan salah satu perdebatan terpanjang dalam ilmu paleontologi. Sebagian besar ahli paleontologi saat ini berpegang pada kesimpulan bahwa Tiranosaurus adalah seekor predator yang juga memakan bangkai.[10]
Sejauh ini telah ditemukan lebih dari 50 spesimen Tyrannosaurus rex, dan beberapa di antaranya hampir lengkap. Jaringan lunak dan protein telah didapati pada paling tidak satu spesimen. Berkat jumlah fosil yang berlimpah, peneliti dapat menyelidiki berbagai aspek biologisnya, termasuk sejarah kehidupan dan biomekanikanya. Perilaku makan, fisiologi, dan kecepatan potensial Tyrannosaurus rex merupakan beberapa subjek yang masih diperdebatkan. Taksonominya juga kontroversial, karena beberapa ilmuwan menganggap Tarbosaurus bataar dari Asia sebagai spesies Tiranosaurus yang kedua, sementara yang lainnya menganggap Tarbosaurus sebagai genus yang terpisah. Beberapa genera Tyrannosauridae yang lain dari Amerika Utara juga telah disinonimkan dengan Tiranosaurus.
Tyrannosaurus rex adalah salah satu karnivora darat terbesar sepanjang masa; spesimen lengkap terbesarnya, yang disimpan di Museum Sejarah Alam Field, Chicago dengan kode FMNH PR2081 dan dijuluki Sue, memiliki panjang 12,3 m[3] dan tinggi 3,66 m di panggulnya.[4] Menurut kajian-kajian terkini, Tiranosaurus juga diperkirakan memiliki massa antara 8,4 ton sampai 14 ton saat masih hidup.[3][5][6] Tidak semua spesimen Tiranosaurus ditemukan dalam keadaan dewasa. Sebelumnya, rata-rata massa Tiranosaurus dewasa berubah-ubah seiring berjalannya waktu, dari yang paling rendah sebesar 4,5 ton [11][12] hingga yang paling tinggi dapat melebihi 7,2 ton,[13] sementara perkiraan paling modern berkisar antara 5,4 ton dan 8,0 ton.[3][14][15][16][17] Hutchinson et al. (2011) menemukan bahwa massa maksimal Sue berkisar antara 9,5 hingga 18,5 ton, meskipun mereka menyatakan bahwa perkiraan tertinggi dan terendah yang mereka buat didasarkan pada model yang memiliki batas kesalahan yang besar dan mereka dengan sengaja memasukkan perkiraan-perkiraan yang dianggap "terlalu kurus, terlalu gemuk, atau terlalu tidak proporsional"; dari sini mereka memperkirakan rata-rata massa Sue sebesar 14 ton.[3] Packard et al. (2009) menguji metode perkiraan massa dinosaurus pada gajah dan menyimpulkan bahwa metode-metode tersebut cacat dan menghasilkan perkiraan yang berlebihan; maka dari itu, massa Tiranosaurus dan dinosaurus-dinosaurus lainnya mungkin jauh lebih rendah daripada yang telah diperkirakan.[18] Perkiraan lainnya menunjukkan bahwa spesimen-spesimen Tiranosaurus terbesar yang telah ditemukan memiliki massa yang mendekati[5] atau melampaui 9 ton.[3][6] Mengingat bahwa jumlah spesimen Tiranosaurus yang telah ditemukan relatif sedikit, sementara pada zaman masa hidupnya jumlah Tiranosaurus jauh lebih banyak, sangat mungkin bahwa sebenarnya terdapat spesimen yang lebih besar daripada "Sue", tetapi individu-individu yang lebih besar ini mungkin tidak akan pernah ditemukan akibat tidak lengkapnya catatan fosil.[19] Holtz juga berpendapat bahwa "sangat masuk akal untuk menduga bahwa terdapat individu-individu yang 10, 15, atau bahkan 20 persen lebih besar ketimbang Sue dalam populasi T. rex manapun."[20]
Leher Tyrannosaurus rex melengkung seperti huruf S sebagaimana teropoda-teropoda lainnya. Leher tersebut pendek dan berotot untuk menopang kepala yang besar. Tungkai depannya hanya memiliki dua jari yang bercakar,[21] ditambah dengan tulang metakarpus kecil yang merupakan sisa jari ketiga.[22] Di sisi lain, tungkai belakangnya jika dibandingkan dengan besar tubuhnya merupakan salah satu yang terpanjang di antara semua teropoda. Ekornya berat dan panjang, kadang-kadang mengandung lebih dari empat puluh vertebra untuk menyeimbangkan kepala yang besar dengan tubuhnya. Untuk menyeimbangi massa tubuhnya yang amat besar, banyak tulang di tengkorak Tiranosaurus yang berongga, sehingga mengurangi massa tanpa melemahkan kekuatannya.[21] Tengkorak Tyrannosaurus rex terbesar yang telah ditemukan memiliki panjang 1,52 m.[4] Fenestra (bukaan) besar di tengkorak tersebut mengurangi massa dan menyediakan ruang untuk otot, seperti yang dapat diamati pada teropoda-teropoda karnivora lainnya. Namun, terdapat pula banyak perbedaan antara tengkorak Tyrannosaurus dengan tengkorak teropoda-teropoda non-Tyrannosauridae yang besar. Bagian belakang tengkorak Tiranosaurus sangat lebar, tetapi moncongnya sangat kecil, sehingga mereka memiliki penglihatan binokular yang amat baik.[23][24] Tulang-tulang di bagian tengkorak Tiranosaurus sangat besar, sementara tulang hidung dan beberapa tulang lainnya saling tergabung, sehingga tidak memungkinkan pergerakan di antara tulang-tulang tersebut; namun banyak dari antara tulang-tulang ini yang mengalami pneumatisasi (memiliki rongga-rongga udara yang kecil), yang membuat tulang-tulang tersebut lebih lentur serta lebih ringan. Ciri-ciri ini beserta dengan ciri-ciri lainnya yang memperkuat tengkorak merupakan bagian dari proses evolusi Tyrannosauridae yang semakin menguatkan gigitan mereka yang melampaui gigitan segala jenis dinosaurus non-Tyrannosauridae.[7][8][25] Ujung rahang atas berbentuk U (kebanyakan karnivora non-Tyrannosauridae memiliki rahang atas berbentuk V), sehingga menambah jumlah jaringan dan tulang yang dapat dicabik oleh seekor Tiranosaurus dalam satu gigitan, meskipun pada saat yang sama juga meningkatkan tekanan di gigi depan.[26]
Gigi Tyrannosaurus rex bersifat heterodon (memiliki bentuk yang berbeda-beda).[21][27] Gigi pramaksila di bagian depan rahang atas tersusun secara padat, berbentuk D di penampang melintang, memiliki tonjolan-tonjolan (ridges) yang memperkuat di permukaan bagian belakang, merupakan gigi seri, dan melengkung ke arah belakang. Bentuk D di penampang melintang, tonjolan-tonjolan yang memperkuat, serta lengkungan ke arah belakang mengurangi risiko gigi patah ketika Tiranosaurus sedang menggigit dan menarik sesuatu. Gigi-gigi lainnya kuat dan lebih mirip dengan pisang ketimbang belati, memiliki sela-sela yang lebih lebar, dan juga mempunyai tonjolan yang memperkuat.[28] Gigi di rahang atas lebih besar ketimbang gigi-gigi lainnya kecuali gigi-gigi di bagian belakang rahang bawah. Gigi Tiranosaurus terbesar yang telah ditemukan sejauh ini diperkirakan memiliki panjang 30,5 cm (termasuk akar giginya saat hewan tersebut masih hidup), dan ini merupakan gigi terbesar dari antara semua dinosaurus karnivora yang pernah ditemukan.[29]
jmpl|kiri|Model kepala "tradisional" T. rex yang memiliki kulit telanjang dan rahang yang tak berbibir. Model ini disimpan di Museum Sejarah Alam Wina Meskipun tidak terdapat bukti langsung yang menunjukkan bahwa Tyrannosaurus rex memiliki bulu, saat ini banyak ilmuwan yang meyakini bahwa T.rex memiliki bulu-bulu paling tidak di beberapa bagian tubuhnya,[30] karena keberadaan bulu telah ditemukan pada spesies-spesies terkait. Mark Norell dari Museum Sejarah Alam Amerika menjelaskan bahwa "Bukti mengenai keberadaan bulu pada T. rex (paling tidak pada masa tertentu dalam kehidupannya) sama banyaknya dengan bukti mengenai keberadaan rambut pada Australopithecine seperti Lucy."[31]
Bukti pertama yang mendukung keberadaan bulu pada Tyrannosauridae berasal dari spesies Dilong paradoxus yang bertubuh kecil. Spesies tersebut ditemukan di Formasi Yixian, Tiongkok, pada tahun 2004. Seperti teropoda-teropoda lainnya yang ditemukan di Yixian, kerangka fosil tersebut memiliki lapisan filamen yang diakui sebagai pendahulu bulu.[32] Semua impresi kulit Tyrannosauridae besar yang telah ditemukan menunjukkan bukti akan adanya sisik, sehingga peneliti yang mengkaji Dilong menduga bahwa bulu memiliki korelasi negatif dengan ukuran tubuh; dalam kata lain, hewan-hewan muda mungkin memiliki bulu, tetapi kemudian bulunya rontok dan mereka hanya memiliki sisik saat sudah besar dan tidak lagi membutuhkan insulasi untuk tetap hangat.[32] Penemuan-penemuan berikutnya menunjukkan bahwa beberapa Tyrannosauridae besar bahkan memiliki bulu yang menutupi sebagian besar tubuh mereka, sehingga membantah hipotesis bahwa bulu terkait dengan ukuran tubuh.[33]
Impresi-impresi kulit salah satu spesimen Tyrannosaurus rex yang dijuluki "Wyrex" (BHI 6230) ditemukan di Montana pada tahun 2002.[34] Spesimen ini dan beberapa spesimen Tyrannosauridae lainnya memiliki paling tidak potongan-potongan kecil sisik,[35] sementara spesimen lainnya (seperti Yutyrannus huali yang memiliki panjang lebih dari 9 m dan massa sekitar 1.400 kg) memiliki bulu di berbagai bagian tubuhnya, yang merupakan indikasi kuat bahwa seluruh tubuhnya ditutupi bulu.[33] Kemungkinan tingkat persebaran bulu di tubuh Tyrannosauridae berubah-ubah seiring dengan perubahan ukuran tubuh, menghangatnya iklim, atau faktor-faktor lainnya.[33] Pada tahun 2017, berdasarkan impresi kulit yang ditemukan di ekor, ilium, dan leher spesimen "Wyrex" (BHI 6230) dan Tyrannosauridae lainnya yang berkerabat dekat, terdapat kemungkinan bahwa Tyrannosauridae yang bertubuh besar memiliki tubuh yang bersisik, dan jika terdapat bulu, bulu tersebut terbatas di bagian atas (dorsal).[36]
Hasil penelitian dari tahun 2016 menunjukkan bahwa teropoda-teropoda besar seperti Tiranosaurus memiliki gigi yang ditutupi bibir sebagaimana kadal-kadal modern dan tidak seperti buaya yang tidak memiliki bibir sama sekali. Penarikan kesimpulan ini didasarkan pada keberadaan enamel; menurut penelitian tersebut, enamel dibutuhkan agar hewan-hewan ini tetap terhidrasi, dan masalah ini sama sekali tidak dihadapi oleh hewan-hewan yang hidup di air seperti buaya, atau hewan yang tidak bergigi seperti burung.[37][38]
Setelah membandingkan tekstur tulang Daspletosaurus dengan hewan-hewan Crocodilia yang ada saat ini (contoh: buaya dan aligator), hasil penelitian Thomas D. Carr et al. dari tahun 2017 menemukan bahwa Tiranosaurus memiliki sisik yang besar dan datar di moncong mereka. Di tengah-tengah sisik tersebut terdapat potongan-potongan kecil yang mengalami keratinisasi. Pada hewan-hewan Crocodilia, potongan-potongan semacam itu melapisi serangkaian neuron sensorik yang dapat mendeteksi berbagai macam stimulus.[39][40] Mereka mengusulkan bahwa Tiranosaurus mungkin juga memiliki serangkaian neuron sensorik di bawah sisik-sisik wajah mereka, dan organ sensorik ini kemungkinan berfungsi untuk mengenali objek, mengukur suhu sarang mereka, dan mengangkat telur dan tetasan dengan lembut.[41]
Henry Fairfield Osborn, kepala Museum Sejarah Alam Amerika, memberi nama Tyrannosaurus rex pada 1905. Nama genusnya berasal dari dua kata dalam bahasa Yunani τυράννος (tyrannos, artinya "tiran") dan σαύρος (sauros, berarti "kadal"). Osborn memakai kata Latin rex (artinya "raja") untuk nama spesifiknya. Maka dari itu, nama lengkapnya dapat diterjemahkan menjadi "raja kadal tiran", yang melambangkan besar tubuh hewan tersebut dan dugaan bahwa mereka mendominasi lingkungan hidupnya pada masanya.[43]
Gigi yang kelak diidentifikasikan sebagai gigi Tyrannosaurus rex ditemukan pada tahun 1874 oleh Arthur Lakes di dekat Golden, Colorado. Pada awal era 1890-an, John Bell Hatcher mengumpulkan fosil-fosil postkranium di Wyoming timur. Fosil-fosil tersebut awalnya diyakini berasal dari salah satu spesies Ornithomimus (O. grandis), tetapi sekarang dianggap sebagai fosil Tyrannosaurus rex. Sementara itu, beberapa bagian vertebra ditemukan oleh Edward Drinker Cope di Dakota Selatan bagian barat pada tahun 1892; temuan ini dianggap sebagai fosil Manospondylus gigas, tetapi beberapa juga telah diakui sebagai fosil Tyrannosaurus rex.[44]
Barnum Brown, asisten kurator Museum Sejarah Alam Amerika, menemukan sebagian dari kerangka Tyrannosaurus rex di Wyoming timur pada tahun 1900. H. F. Osborn awalnya menamakannya Dynamosaurus imperiosus dalam sebuah makalah dari tahun 1905. Brown kembali menemukan beberapa bagian kerangka di Formasi Hell Creek di Montana pada 1902. Osborn memakai holotipe ini untuk mendeskripsikan Tyrannosaurus rex di dalam makalah yang juga mendeskripsikan D. imperiosus.[43] Pada tahun 1906, Osborn mengakui bahwa keduanya adalah spesies yang sama, dan kemudian memilih Tyrannosaurus sebagai nama yang sah.[45] Kerangka yang awalnya disebut Dynamosaurus kini disimpan di Museum Sejarah Alam, London.[46]
Secara keseluruhan, Brown menemukan lima kerangka Tyrannosaurus yang tidak lengkap. Pada tahun 1941, hasil temuan Brown dari tahun 1902 dijual kepada Museum Sejarah Alam Carnegie di Pittsburgh, Pennsylvania. Temuan keempat dan terbesar Brown, yang juga berasal dari Hell Creek, kini disimpan di Museum Sejarah Alam Amerika, New York.[47]
Spesimen fosil pertama yang telah diberi nama dan dapat dikaitkan dengan Tyrannosaurus rex terdiri dari dua vertebra yang tidak lengkap (salah satunya sudah hilang) yang ditemukan oleh Edward Drinker Cope pada tahun 1892. Cope merasa yakin bahwa vertebra-vertebra ini berasal dari seekor dinosaurus "agathaumid" (Ceratopsidae), dan ia menamainya Manospondylus gigas, yang berarti "vertebra berpori raksasa", yang mengacu kepada bukaan-bukaan untuk pembuluh darah yang ia temukan di tulang tersebut.[44] Fosil M. gigas kemudian diidentifikasikan sebagai teropoda ketimbang Ceratopsidae, dan H.F. Osborn sudah mengakui kemiripan di antara M. gigas dan Tyrannosaurus rex semenjak tahun 1917. Akibat tidak lengkapnya vertebra Manospondylus, Osborn tidak menyamakan kedua genera tersebut.[48]
Pada Juni 2000, Black Hills Institute telah mengidentifikasi tempat penemuan spesimen tipe M. gigas di Dakota Selatan dan berhasil menggali tulang-tulang Tiranosaurus lainnya di sana. Tulang-tulang tersebut dianggap sebagai tulang-tulang individu yang sama, dan identik dengan Tyrannosaurus rex.[49] Menurut Peraturan Internasional bagi Tata Nama Zoologi (ICZN), Manospondylus gigas harus lebih diprioritaskan daripada Tyrannosaurus rex, karena nama tersebut muncul terlebih dahulu. Namun, edisi keempat ICZN, yang mulai berlaku pada tanggal 1 Januari 2000, menyatakan bahwa "pemakaian nama yang umum harus diutamakan" ketika "sinonim atau homonim yang digunakan terlebih dahulu tidak lagi digunakan sebagai nama yang sah setelah tahun 1899" dan "sinonim atau homonim yang dipakai sesudahnya telah digunakan untuk takson tertentu sebagai nama yang dianggap sah dalam setidaknya 25 karya, diterbitkan oleh setidaknya 10 penulis dalam rentang waktu 50 tahun sebelumnya..."[50] Tyrannosaurus rex dianggap sebagai nama yang sah berdasarkan prasyarat-prasyarat ini dan kemungkinan besar akan digolongkan sebagai nomen protectum ("nama yang dilindungi") menurut ICZN jika nama tersebut suatu saat akan diterbitkan secara resmi. Manospondylus gigas kemudian akan dianggap sebagai nomen oblitum ("nama yang terlupakan").[51]
Seorang paleontolog amatir yang bernama Sue Hendrickson menemukan kerangka Tiranosaurus terbesar dan nyaris lengkap (sekitar 85%) di Formasi Hell Creek di dekat Faith, Dakota Selatan, pada tanggal 12 Agustus 1990. Spesimen tersebut dinamai Sue untuk menghormati penemunya, tetapi hak miliknya kemudian diperebutkan. Pada tahun 1997, sengketa ini diselesaikan dan hak miliknya diberikan kepada Maurice Williams, pemilik lahan tempat penemuan fosil tersebut. Koleksi fosil tersebut dibeli oleh Museum Sejarah Alam Field melalui sebuah proses lelang dengan harga $7,6 juta, sehingga menjadi kerangka dinosaurus termahal. Para petugas di museum tersebut menghabiskan lebih dari 25.000 jam orang kerja untuk mengeluarkan batu-batuan dari tulang-tulangnya.[52] Tulang-tulangnya dikirim ke New Jersey dan lalu disusun. Hasil susunan tersebut kemudian dicopot dan lalu dikirim kembali ke Chicago untuk disusun ulang. Kerangka tersebut mulai dipamerkan kepada khayalak umum pada tanggal 17 Mei 2000 Stanley Field Hall di Museum Sejarah Alam Field. Hasil penelitian terhadap tulang-tulang Sue menunjukkan bahwa spesimen ini mencapai besar maksimalnya pada usia 19 tahun dan menjemput ajal pada usia 28 tahun, sehingga Sue adalah Tiranosaurus dengan rentang hidup terpanjang yang telah ditemukan.[53] Dugaan bahwa Sue mati akibat gigitan di belakang kepala masih belum terbukti. Meskipun hasil penelitian berikutnya menunjukkan indikasi-indikasi patologi di kerangka tersebut, tak ada tanda-tanda gigitan yang telah ditemukan.[21][54] Kerusakan di bagian belakang tengkorak kemungkinan disebabkan oleh sesuatu yang terjadi setelah kematiannya. Terdapat pula dugaan bahwa Sue mungkin mati akibat kelaparan setelah terkena infeksi parasit yang berasal dari daging yang terkontaminasi; infeksi yang dihasilkan akan memicu peradangan di tenggorokan, dan Sue akhirnya akan mati kelaparan karena tidak lagi dapat menelan makanan. Hipotesis ini diperkuat dengan adanya lubang-lubang yang ujungnya halus di tengkoraknya, mirip dengan lubang pada burung-burung yang terserang parasit serupa.[55]
Seekor Tiranosaurus lain yang dijuluki Stan (untuk menghormati paleontolog amatir Stan Sacrison) ditemukan di Formasi Hell Creek di dekat Buffalo, Dakota Selatan, pada musim semi tahun 1987. Spesimen ini tidak dikumpulkan hingga tahun 1992, karena sebelumnya dikira sebagai kerangka Triceratops. Kelengkapan spesimen Stan kurang lebih sebesar 63% dan spesimen tersebut disimpan di Black Hills Institute of Geological Research, Hill City, Dakota Selatan, setelah dibawa ke berbagai tempat pada tahun 1995 dan 1996.[34] Tulang-tulang Tiranosaurus ini juga didapati memiliki tanda-tanda patologi, termasuk tulang rusuk yang patah (dan telah pulih), leher yang patah (dan juga telah pulih), serta lubang besar di belakang kepalanya, yang kurang lebih seukuran dengan gigi Tiranosaurus.[56]
Pada tahun 2001, kerangka Tiranosaurus muda dengan kelengkapan 50% ditemukan di Formasi Hell Creek, Montana, oleh seorang petugas dari Museum Sejarah Alam Burpee di Rockford, Illinois. Spesimen ini dijuluki Jane dan awalnya dikira sebagai kerangka Nanotyrannus kerdil pertama yang ditemukan, tetapi hasil penelitian kemudian menunjukkan bahwa kemungkinan besar spesimen tersebut adalah spesimen Tiranosaurus muda.[57] Spesimen tersebut adalah contoh spesimen muda paling lengkap yang telah ditemukan sejauh ini. Jane telah diteliti oleh Jack Horner, Pete Larson, Robert Bakker, Greg Erickson, dan beberapa paleontolog terkenal lainnya, berkat keunikan usianya. Kerangka Jane kini dipamerkan di Museum Sejarah Alam Burpee, Rockford, Illinois.[58][59]
Tyrannosaurus adalah genus tipe dari superfamili Tyrannosauroidea, famili Tyrannosauridae, dan subfamili Tyrannosaurinae; dalam kata lain, genus Tyrannosaurus menjadi standar bagi para paleontolog untuk memutuskan apakah spesies lain akan dimasukkan ke dalam kelompok yang sama. Genus-genus lain yang tergolong ke dalam subfamili Tyrannosaurinae meliputi Daspletosaurus dari Amerika Utara dan Tarbosaurus dari Asia,[60][61] dan keduanya kadang-kadang disinonimkan dengan Tyrannosaurus.[62] Tyrannosauridae sebelunya sempat dianggap sebagai keturunan teropoda-teropoda besar dari masa sebelumnya seperti megalosaurus dan carnosaurus, tetapi kini Tyrannosauridae dikelompokkan bersama dengan hewan-hewan dari klad Coelurosauria yang umumnya lebih kecil.[26]
Pada tahun 1955, paleontolog Soviet Evgeny Maleev menamakan spesies baru, Tyrannosaurus bataar, yang berasal dari Mongolia.[63] Pada tahun 1965, spesies tersebut berganti nama menjadi Tarbosaurus bataar.[64] Meskipun namanya sudah diganti, hasil-hasil analisis filogenetik menunjukkan bahwa Tarbosaurus bataar merupakan takson saudara Tyrannosaurus rex,[61] dan sering dianggap sebagai spesies Tyrannosaurus di Asia.[26][65][66] Pendeskripsian ulang tengkorak Tarbosaurus bataar kemudian menunjukkan bahwa tengkoraknya jauh lebih sempit daripada Tyrannosaurus rex; saat menggigit, persebaran tekanan pada tengkoraknya juga sangat berbeda dan lebih mirip dengan gigitan Alioramus (salah satu genus Tyrannosauridae di Asia).[67]
Sebuah analisis kladistik terkait menemukan bahwa Alioramus-lah yang menjadi takson saudara Tarbosaurus dan bukan Tyrannosaurus; jika hasil analisis ini benar, maka Tarbosaurus dan Tyrannosaurus sebaiknya tetap dipisahkan.[60] Penemuan dan pendeskripsian genus Qianzhousaurus pada tahun 2014 membantah hasil analisis ini dan menunjukkan bahwa Alioramus sepatutnya masuk ke dalam klad Alioramini.[68][69] Penemuan genus Tyrannosauridae lain yang disebut Lythronax semakin membuktikan bahwa Tarbosaurus dan Tyrannosaurus memiliki hubungan kekerabatan yang dekat, sehingga Tarbosaurus dan Tyrannosaurus membentuk sebuah klad bersama-sama dengan sebuah genus Tyrannosauridae lainnya di Asia yang dinamai Zhuchengtyrannus, sementara Lythronax merupakan takson saudara genus-genus ini.[70][71] Hasil penelitian Steve Brusatte, Thomas Carr et al. dari tahun 2016 juga menunjukkan bahwa Tyrannosaurus kelihatannya merupakan pendatang dari Asia, dan ada kemungkinan bahwa mereka adalah keturunan Tarbosaurus. Hasil penelitian ini juga mengindikasikan bahwa Tyrannosaurus mungkin telah mengakibatkan kepunahan Tyrannosauridae lainnya di Amerika Utara akibat persaingan.[72] Temuan lain dari tahun 2006 mengindikasikan bahwa Tiranosaurus raksasa mungkin sudah ada di Amerika Utara paling tidak dari masa 75 juta tahun lalu. Belum diketahui secara pasti apakah spesimen ini tergolong ke dalam Tyrannosaurus rex, merupakan spesies baru Tyrannosaurus, atau sebuah genus baru yang masih misterius.[73]
Fosil-fosil Tyrannosauridae yang ditemukan di formasi-formasi yang sama dengan Tyrannosaurus rex awalnya digolongkan sebagai takson terpisah, termasuk Aublysodon dan Albertosaurus megagracilis,[74] yang kemudian dinamai Dinotyrannus megagracilis pada tahun 1995.[75] Fosil-fosil tersebut sekarang dianggap sebagai Tyrannosaurus rex muda.[76] Pengecualiannya adalah sebuah tengkorak kecil namun nyaris lengkap dari Montana dengan panjang 60 cm. Tengkorak tersebut aslinya digolongkan sebagai salah satu spesies Gorgosaurus (G. lancensis) oleh Charles W. Gilmore pada tahun 1946,[77] namun kemudian disebut sebagai sebuah genus baru, Nanotyrannus.[78] Para paleontolog saat ini masih memperdebatkan apakah N. lancensis memang terpisah dari Tyrannosaurus rex. Beberapa menganggap tengkorak tersebut merupakan tengkorak T. rex muda.[79] Tidak terdapat terlalu banyak perbedaan di antara kedua spesies tersebut, tetapi jumlah gigi N. lancensis lebih banyak, sehingga beberapa ilmuwan menyarankan agar tetap memisahkan kedua genus tersebut hingga penelitian dan penemuan-penemuan baru dapat menjelaskan hal tersebut.[61][80]
Berikut adalah kladogram Tyrannosauridae berdasarkan hasil analisis filogenetik yang dilakukan oleh Loewen et al. pada tahun 2013.[70]
Tyrannosauridae Albertosaurinae Gorgosaurus libratus Albertosaurus sarcophagusTyrannosaurinae Tyrannosauridae Dinosaur Park Daspletosaurus torosus Tyrannosauridae Two Medicine Teratophoneus curriei Bistahieversor sealeyi Lythronax argestes Tyrannosaurus rex Tarbosaurus bataar Zhuchengtyrannus magnus
Penemuan beberapa spesimen Tyrannosaurus rex muda telah memungkinkan penelitian perubahan ontogenesis pada spesies tersebut. Berkat spesimen-spesimen ini, para ilmuwan juga dapat memperkirakan rentang kehidupan Tiranosaurus, serta menentukan seberapa cepat dinosaurus tersebut dapat tumbuh. Individu terkecil yang telah ditemukan (LACM 28471, "teropoda Yordania") diperkirakan hanya memiliki massa 30 kg, sementara yang terbesar, seperti FMNH PR2081 (Sue), kemungkinan bermassa 5.650 kg. Analisis histologi terhadap tulang-tulang Tyrannosaurus rex menunjukkan LACM 28471 hanya berusia 2 tahun saat mati, sementara Sue menjemput ajal saat berumur 28 tahun, yang mungkin mendekati rentang kehidupan maksimal Tiranosaurus.[14]
Histologi juga memungkinkan penentuan usia spesimen lainnya. Kurva pertumbuhan kemudian dapat dibuat dengan membandingkan massa spesimen dengan usianya. Kurva pertumbuhan Tyrannosaurus rex berbentuk seperti huruf S: yang masih muda memiliki massa di bawah 1.800 kg sampai sekitar usia 14 tahun, dan kemudian massa tubuhnya naik secara drastis. Pada fase pertumbuhan eksponensial ini, massa seekor Tyrannosaurus rex muda setiap tahunnya bertambah dengan rata-rata 600 kg untuk kurun waktu empat tahun. Pada usia 18 tahun, kurva mendatar kembali, yang menunjukkan bahwa pertumbuhan telah melambat. Sebagai gambaran, perbedaan massa Sue yang berusia 28 tahun dengan spesimen dari Kanada yang berumur 22 tahun (RTMP 81.12.1) hanya sebesar 600 kg.[14] Hasil penelitian histologi dari tahun 2004 memperkuat temuan-temuan ini dengan menunjukkan bahwa pertumbuhan yang cepat mulai melambat pada usia 16 tahun.[81]
jmpl|kiri|Spesimen Tiranosaurus muda yang berusia 11 tahun (diberi nama Jane) dengan spesimen dewasa di belakang. Kerangka-kerangka ini disimpan di Museum Sejarah Alam Burpee Hasil penelitian Hutchinson et al. pada tahun 2011 memperkuat temuan-temuan ini, walaupun laju pertumbuhannya ternyata lebih tinggi daripada yang sebelumnya diperkirakan, yaitu 1.790 kg setiap tahunnya pada masa pertumbuhan eksponensial.[3] Penelitian tersebut mengurangi secara signifikan perbedaan antara laju pertumbuhan aktual dengan laju pertumbuhan yang diperkirakan untuk hewan sebesar itu.[3] Perubahan laju pertumbuhan secara mendadak pada akhir masa pertumbuhan mungkin menunjukkan kematangan fisik, sebuah hipotesis yang didukung oleh penemuan jaringan meduler pada tulang paha spesimen Tyrannosaurus rex yang berusia antara 16 hingga 20 tahun dari Montana (MOR 1125, juga dikenal sebagai B-rex). Jaringan meduler hanya ditemukan pada burung betina selama ovulasi, sehingga kemungkinan B-rex sudah berada dalam usia reproduksi.[82] Penelitian lebih lanjut memperkirakan usia 18 tahun untuk spesimen ini.[83] Pada tahun 2016, Mary Higby Schweitzer dan Lindsay Zanno et al. akhirnya berhasil membuktikan bahwa jaringan lunak pada tulang paha MOR 1125 adalah jaringan meduler. Temuan ini memastikan bahwa spesimen tersebut adalah seekor betina. Penemuan jaringan tulang meduler pada Tyrannosaurus mungkin akan sangat membantu upaya penentuan jenis kelamin spesies dinosaurus lainnya, karena susunan kimiawi jaringan meduler sangat jelas menunjukkan jenis kelamin hewan tersebut.[84] Sebagai perbandingan, Tyrannosauridae lainnya memiliki laju pertumbuhan yang hampir mirip, walaupun jika dibandingkan secara proporsional laju pertumbuhan mereka lebih rendah karena ukuran tubuh dewasa mereka juga lebih kecil.[85]
Lebih dari setengah spesimen Tyrannosaurus rex yang telah ditemukan tampaknya mati dalam waktu enam tahun setelah matang secara seksual. Secara keseluruhan, tingkat kematian pada bayi Tiranosaurus tinggi, dan lalu tingkat kematian pada Tiranosaurus muda relatif rendah. Tingkat kematian naik lagi setelah mereka matang secara seksual, salah satunya akibat tekanan reproduksi.[85] Menurut salah satu hasil penelitian, terdapat kemungkinan bahwa kelangkaan fosil Tyrannosaurus rex muda diakibatkan oleh tingkat kematian Tiranosaurus muda yang rendah; hewan-hewan tersebut tidak mati dalam jumlah yang besar pada usia tersebut, sehingga semakin kecil kemungkinan fosilisasi.[85] Kelangkaan ini juga dapat disebabkan oleh ketidaklengkapan catatan fosil atau kecenderungan para kolektor fosil untuk mencari spesimen yang lebih besar.[85] Sementara itu, Gregory S. Paul menduga bahwa Tyrannosaurus bereproduksi secara cepat dan mati muda, tetapi mengaitkan rentang kehidupan mereka yang pendek dengan lingkungan hidup mereka yang berbahaya.[86]
Seiring dengan meningkatnya jumlah spesimen yang telah ditemukan, para ilmuwan mulai menganalisis variasi di tingkatan individual dan menemukan dua jenis tubuh yang berbeda, mirip dengan yang telah ditemukan pada beberapa spesies teropoda lainnya. Salah satu dari kedua bentuk ini lebih kokoh, sehingga disebut bentuk yang 'tegar' (robust), sementara yang lainnya diberi julukan 'langsing' atau 'ramping' (gracile). Beberapa perbedaan morfologis di antara kedua bentuk tersebut digunakan untuk menganalisis dimorfisme seksual pada spesies Tyrannosaurus rex, dan bentuk yang 'tegar' diduga merupakan bentuk tubuh betina. Sebagai contoh, panggul beberapa spesimen yang 'tegar' tampaknya lebih lebar, kemungkinan agar telur bisa lewat.[87] Morfologi 'tegar' juga diduga berkorelasi dengan tulang chevron yang lebih kecil di ekor pertama vertebra, seolah-olah agar telur dapat keluar dari saluran reproduksi, seperti yang pernah dilaporkan terjadi pada buaya (walaupun sebenarnya salah).[88]
Dalam beberapa tahun terakhir, bukti yang menunjukkan keberadaan dimorfisme seksual semakin melemah. Sebuah penelitian dari tahun 2005 melaporkan bahwa klaim-klaim sebelumnya mengenai keberadaan dimorfisme seksual pada anatomi chevron buaya merupakan suatu kesalahan, sehingga menimbulkan keraguan terhadap keberadaan dimorfisme serupa pada spesies Tyrannosaurus rex.[89] Sebuah chevron berukuran penuh ditemukan di ekor pertama vertebra Sue, seekor individu yang sangat tegar, yang menyiratkan bahwa tulang tersebut tak dapat digunakan untuk memisahkan dua bentuk yang berbeda. Pada spesimen-spesimen Tyrannosaurus rex yang ditemukan di wilayah yang terbentang dari Saskatchewan hingga New Mexico, perbedaan antar individu mungkin lebih menunjukkan variasi yang diakibatkan oleh geografi ketimbang dimorfisme seksual. Perbedaan juga dapat disebabkan oleh usia, dan berdasarkan dugaan ini individu-individu yang 'tegar' merupakan hewan-hewan yang lebih tua.[21]
Hanya ada satu spesimen Tyrannosaurus rex yang telah terbukti memiliki jenis kelamin tertentu. Pengujian B-rex menemukan jaringan lunak di dalam beberapa tulang. Beberapa jaringan tersebut telah diidentifikasikan sebagai jaringan meduler, yaitu sebuah jaringan khusus yang hanya ada pada burung modern sebagai sumber kalsium untuk memproduksi cangkang telur selama ovulasi. Hanya burung betina yang dapat bertelur, sehingga jaringan meduler hanya ada pada betina, walaupun jantan juga dapat menghasilkan jaringan tersebut jika disuntikkan dengan hormon reproduksi betina seperti estrogen. Hal ini merupakan indikasi yang sangat kuat bahwa B-rex adalah seekor betina, dan kemungkinan ia mati saat ovulasi.[82] Penelitian terkini menunjukkan bahwa jaringan meduler tak pernah ditemukan pada buaya, yang diduga merupakan kerabat terdekat dinosaurus saat ini selain burung. Namun demikian, keberadaan jaringan meduler pada burung dan dinosaurus teropoda semakin memperkuat bukti hubungan evolusioner yang dekat di antara keduanya.[90]
Saat ini museum-museum, karya-karya seni, dan film-film menggambarkan Tyrannosaurus rex dengan tubuh yang kurang lebih sejajar dengan tanah dan ekor yang panjang untuk menyeimbangkan kepala.
Seperti halnya dinosaurus-dinosaurus bipedal lainnya, Tyrannosaurus rex dulunya digambarkan berpostur dengan sudut sekitar 45 derajat dari garis lurus dan ekor yang menyentuh tanah, mirip dengan kangguru. Konsep ini dapat ditilik kembali ke rekonstruksi Hadrosaurus dari tahun 1865 buatan Joseph Leidy, yang merupakan orang pertama yang menggambarkan dinosaurus dengan postur bipedal.[91] Pada tahun 1915, dengan keyakinan bahwa Tiranosaurus berdiri tegak, Henry Fairfield Osborn, mantan kepala Museum Sejarah Alam Amerika, semakin menyebarkan gagasan ini dengan memamerkan kerangka Tyrannosaurus rex yang disusun dengan postur tegak di museum yang ia kepalai. Fosil tersebut berdiri dengan postur seperti ini selama 77 tahun hingga akhirnya dibongkar pada tahun 1992.[92]
Pada tahun 1970, para ilmuwan mulai menyadari bahwa postur semacam ini tidaklah benar, karena postur tersebut akan mengakibatkan dislokasi atau melemahkan beberapa sendi, termasuk pinggul dan sambungan antara kepala dengan koluma vertebra.[93] Ketidakakuratan postur yang dipamerkan di Museum Sejarah Alam Amerika telah menginspirasi penggambaran-penggambaran serupa di film-film dan lukisan-lukisan (seperti lukisan dinding terkenal karya Rudolph Zallinger yang berjudul The Age of Reptiles di Museum Sejarah Alam Peabody, Universitas Yale),[94] hingga era 1990-an, ketika film-film seperti Jurassic Park mulai memperkenalkan postur yang lebih akurat kepada khalayak umum.[95]
Saat Tyrannosaurus rex pertama kali ditemukan, tulang lengan atas merupakan satu-satunya bagian dari tungkai depan yang diketahui keberadaannya.[43] Dalam upaya untuk memasang kerangka yang dipamerkan untuk umum pada tahun 1915, Osborn menggunakan tungkai depan yang berjari tiga seperti pada Allosaurus.[48] Setahun sebelumnya, Lawrence Lambe sudah mendeskripsikan tungkai depan dengan dua jari pada Gorgosaurus yang berhubungan dekat dengan Tiranosaurus.[96] Hal ini dianggap sebagai indikasi kuat bahwa Tyrannosaurus rex memiliki tungkai depan yang serupa, tetapi hipotesis ini baru dipastikan kebenarannya setelah lengan-lengan depan Tyrannosaurus rex pertama yang lengkap ditemukan pada spesimen MOR 555 ("Wankel rex") pada tahun 1989.[47] Sue juga memiliki lengan yang lengkap.[21] Lengan Tyrannosaurus rex relatif sangat kecil bila dibandingkan dengan besar tubuhnya secara keseluruhan; panjang lengan tersebut hanya 1 m, dan beberapa ahli menganggapnya sebagai organ vestigial. Namun, tulang-tulang di lengan Tiranosaurus memiliki ruang yang besar untuk otot, sehingga kemungkinan lengan ini sangat kuat. Hal ini sudah diakui paling tidak dari tahun 1906 oleh Osborn, yang menduga bahwa lengan tersebut dipakai untuk memegang pasangan saat sedang bersetubuh.[45] Terdapat pula dugaan bahwa tungkai depan digunakan untuk membantu Tiranosaurus bangun dari posisi beristirahat.[93]
jmpl|Diagram yang menggambarkan anatomi lengan Terdapat pula kemungkinan bahwa lengan dipakai untuk menahan mangsa yang sedang melawan. Hipotesis ini tampaknya didukung oleh analisis biomekanikal. Tulang-tulang lengan Tyrannosaurus rex memiliki tulang kortikal yang sangat tebal, yang telah dianggap sebagai bukti bahwa tulang-tulang tersebut mampu menahan beban yang berat. Otot biceps brachii Tyrannosaurus rex dewasa dapat mengangkat beban sebesar 199 kg, dan otot-otot lainnya (seperti otot brakialis) juga akan semakin memperkuat pergerakan fleksi siku. Otot biceps T.rex 3,5 kali lebih kuat daripada otot biceps manusia. Namun, pergerakan lengan Tyrannosaurus rex cukup terbatas; sendi bahu hanya memungkinkan pergerakan 40 derajat, sementara sendi siku hanya memungkinkan 45 derajat. Sebagai perbandingan, sendi bahu Deinonychus memungkinkan pergerakan 80 derajat dan sendi sikunya memungkinkan pergerakan 130 derajat, sementara lengan manusia dapat berputar 350 derajat pada bagian bahu dan dapat digerakkan hingga 165 derajat pada bagian siku. Secara keseluruhan, lengan Tiranosaurus mungkin berevolusi untuk menahan mangsa yang berusaha melawan, mengingat lengannya memiliki tulang dan otot yang kuat serta pergerakan yang cukup terbatas. Dalam deskripsi ilmiah pertama lengan Tyrannosaurus, paleontolog Kenneth Carpenter dan Matt Smith menolak gagasan bahwa lengan Tiranosaurus sama sekali tidak berguna atau bahwa mereka murni merupakan pemakan bangkai.[97]
Menurut paleontolog Steven Stanley dari Universitas Hawaii, lengan Tyrannosaurus rex digunakan untuk mencakar mangsa, khususnya oleh dinosaurus muda karena lengan mereka tumbuh lebih lambat bila dibandingkan dengan anggota tubuh mereka yang lain, sehingga Tyrannosaurus rex muda akan memiliki lengan yang secara proporsional lebih panjang bila dibandingkan dengan Tyrannosaurus rex dewasa.[98]
Pada Maret 2005, Mary Higby Schweitzer et al. mengumumkan bahwa mereka berhasil memperoleh jaringan lunak dari rongga meduler di tulang tungkai seekor Tyrannosaurus rex yang telah terfosilisasi. Tulang tersebut sebelumnya telah dibongkar secara sengaja selama proses pengangkutan dan kemudian tak disimpan dalam keadaan yang normal, karena Schweitzer memang ingin menyelidiki jaringan lunaknya.[99] Fosil yang disebut spesimen Museum of the Rockies bernomor 1125 (MOR 1125) ini sebelumnya digali dari Formasi Hell Creek. Setelah bagian-bagian mineralnya dikeluarkan, terlihat keberadaan pembuluh darah dan matriks tulang. Selain itu, mikrostruktur yang mengingatkan pada sel darah ditemukan di dalam matriks dan pembuluh tersebut. Struktur tersebut mirip dengan sel dan pembuluh darah burung unta. Tidak diketahui secara pasti apakah jaringan-jaringan ini masih terjaga berkat proses fosilisasi yang normal, dan apakah jaringan-jaringan tersebut memang jaringan dinosaurus yang asli, sehingga mereka sangat berhati-hati dalam membuat klaim terkait dengan keterjagaan jaringan lunak.[100] Jika memang asli, protein-protein yang masih ada dapat dipakai untuk menebak secara tidak langsung beberapa isi DNA dinosaurus, karena setiap protein umumnya dihasilkan oleh gen tertentu. Ketiadaan penemuan-penemuan sebelumnya mungkin disebabkan oleh asumsi ilmuwan bahwa jaringan lunak tidak mungkin terjaga sampai sekarang, maka dari itu mereka tidak mencoba mencarinya. Semenjak itu, dua Tiranosaurus dan satu Hadrosaurus didapati memiliki struktur yang seperti jaringan.[99] Penelitian terhadap sebagian dari jaringan tersebut menunjukkan bahwa burung berkerabat lebih dengan dengan Tiranosaurus daripada hewan-hewan modern lainnya.[101]
Menurut hasil penelitian yang diterbitkan di jurnal Science pada April 2007, Asara et al. menyimpulkan bahwa tujuh sisa protein kolagen yang telah ditemukan di tulang Tyrannosaurus rex sangat mirip dengan yang ada pada ayam. Penemuan protein pada fosil yang berusia puluhan juta tahun beserta sisa-sisa protein serupa yang ditemukan pada tulang mastodon yang berusia paling tidak 160.000 tahun telah memutarbalikkan pandangan para ilmuwan sebelumnya dan mengalihkan perhatian para paleontolog dari yang hanya berburu tulang menjadi juga berkecimpung pada bidang biokimia. Sebelum penemuan-penemuan ini, mereka mengasumsikan bahwa fosilisasi akan menggantikan semua jaringan-jaringan dengan mineral. Paleontolog Hans Larsson dari Universitas McGill, yang tidak ikut serta dalam penelitian ini, menyebutnya sebagai "tonggak sejarah" dan menyatakan bahwa penemuan ini membuat dinosaurus "masuk ke dalam bidang biologi molekuler dan sungguh dapat membawa paleontolog ke dunia modern".[102]
Keberadaan jaringan lunak telah dipertanyakan oleh Thomas Kaye dari Universitas Washington et al. pada tahun 2008. Mereka menegaskan bahwa apa yang sebenarnya berada di dalam tulang Tiranosaurus tersebut adalah biofilm yang dihasilkan oleh bakteri yang melapisi kekosongan yang sebelumnya diisi oleh pembuluh dan sel darah.[103] Mereka juga menemukan bahwa apa yang sebelumnya diidentifikasikan sebagai sisa-sisa sel darah (akibat keberadaan besi) sebenarnya adalah framboid, yaitu butiran-butiran mineral mikroskopik yang mengandung besi. Mereka menemukan butiran-butiran serupa di fosil-fosil dari berbagai periode, termasuk fosil kelompok moluska Ammonoidea. Pada Ammonoidea, besi yang dikandung oleh butiran-butiran ini berada di tempat yang tidak memiliki hubungan apapun dengan darah.[104] Namun, Schweitzer sangat mengkritik klaim-klaim Kaye dan berpendapat bahwa tak ada bukti yang mendukung pernyataan bahwa biofilm dapat memproduksi tabung-tabung yang bercabang dan berongga seperti yang ditemukan pada hasil penelitian Schweitzer.[105] San Antonio, Schweitzer dan rekan-rekannya juga menerbitkan sebuah analisis pada tahun 2011 mengenai bagian kolagen mana saja yang telah ditemukan, dan mereka lalu menyimpulkan bahwa bagian dalam koil (coil) kolagen-lah yang telah terjaga, dan ini sesuai dengan apa yang akan terjadi setelah degradasi protein jangka panjang.[106] Hasil penelitian yang lain turut menentang pengidentifikasian jaringan lunak sebagai biofilm dan memastikan penemuan "struktur yang bercabang seperti pembuluh" di dalam tulang yang telah terfosilisasi.[107]
Pada tahun 2014, tidak diketahui secara pasti apakah Tiranosaurus adalah hewan yang endotermik (berdarah panas) atau ektotermik (berdarah dingin). Seperti kebanyakan dinosaurus lainnya, Tiranosaurus telah lama diasumsikan memiliki sistem metabolisme ektotermik. Gagasan dinosaurus yang ektotermik ditentang oleh ilmuwan-ilmuwan seperti Robert T. Bakker dan John Ostrom pada tahun-tahun awal "Renaisans Dinosaurus" yang bermula pada akhir era 1960-an.[108][109] Tyrannosaurus rex sendiri diklaim sebagai hewan endotermik, yang menyiratkan bahwa mereka memiliki gaya hidup yang sangat aktif.[12] Semenjak itu, beberapa ahli paleontologi mencoba mencari tahu bagaimana Tiranosaurus dapat meregulasi suhu tubuhnya. Bukti histologi berupa laju pertumbuhan yang tinggi pada Tyrannosaurus rex muda bila dibandingkan dengan mamalia dan burung memperkuat hipotesis bahwa Tiranosaurus memiliki metabolisme yang tinggi. Seperti halnya mamalia dan burung, kurva pertumbuhan Tyrannosaurus rex menunjukkan bahwa pertumbuhan hewan ini hampir seluruhnya terbatas pada yang belum dewasa, ketimbang pertumbuhan tidak terbatas yang timbul pada kebanyakan vertebrata lainnya.[81]
Rasio isotop oksigen pada tulang yang terfosilisasi terkadang dimanfaatkan untuk menentukan suhu pada saat tulang tersebut terendapkan, karena rasio antara isotop-isotop tertentu memiliki korelasi dengan suhu. Dalam satu spesimen, rasio isotop pada tulang dari bagian-bagian tubuh yang berbeda menunjukkan perbedaan suhu yang tidak lebih dari 4 hingga 5°C (7 sampai 9°F) antara tulang punggung dengan tulang kering. Perbedaan suhu yang kecil antara bagian utama tubuh dengan ujung-ujungnya diklaim oleh paleontolog Reese Barrick dan geokimiawan William Showers sebagai pertanda bahwa Tyrannosaurus rex memiliki suhu tubuh internal yang konstan (homeotermik) dan laju metabolismenya berada di antara laju metabolisme reptil ektotermik dengan mamalia endotermik.[110] Ilmuwan-ilmuwan lain berpendapat bahwa rasio isotop oksigen pada fosil yang telah ditemukan tidak menunjukkan rasio yang sama pada masa lampau, dan mungkin mengalami perubahan selama atau setelah proses fosilisasi (diagenesis).[111] Barrick dan Showers mencoba mempertahankan kesimpulan mereka dalam makalah-makalah berikutnya, dan mereka berhasil menemukan hasil yang sama pada dinosaurus teropoda lainnya yang berasal dari benua yang berbeda dan hidup sepuluh juta tahun lebih awal (Giganotosaurus).[112] Terdapat pula bukti-bukti yang menunjukkan bahwa dinosaurus Ornithischia juga memiliki sistem homeotermik, sementara kadal-kadal Varanidae dari formasi geologi yang sama tidak memilikinya.[113] Jika Tyrannosaurus rex memang terbukti memiliki sistem homeotermik, bukan berarti bahwa mereka adalah hewan endotermik. Termoregulasi semacam itu juga dapat dijelaskan oleh sistem gigantotermik, seperti yang timbul pada beberapa spesies penyu saat ini.[114][115][116]
Dua jejak kaki yang telah mengalami fosilisasi dan ditemukan secara terpisah telah dianggap sebagai jejak kaki Tyrannosaurus rex untuk sementara waktu. Jejak yang pertama didapati di Philmont Scout Ranch, New Mexico, pada tahun 1983 oleh geolog Amerika Charles Pillmore. Awalnya jejak ini diduga merupakan jejak kaki seekor dinosaurus Hadrosauridae, tetapi setelah diperiksa, jejak kaki tersebut memiliki "tumit" besar yang sebelumnya belum pernah ditemukan pada jejak kaki dinosaurus dari subordo Ornithopoda, serta sisa-sisa jempol jari kaki dalam bentuk jari keempat yang mirip dengan kuku samping (dewclaw). Jejak kaki tersebut awalnya dipublikasikan sebagai iknogenus Tyrannosauripus pillmorei pada tahun 1994 oleh Martin Lockley dan Adrian Hunt. Lockley dan Hunt merasa bahwa kemungkinan besar jejak ini dibuat oleh seekor Tyrannosaurus rex, dan jika benar ini adalah jejak kaki pertama Tiranosaurus yang pernah ditemukan. Jejak tersebut dibuat di sebuah dataran lumpur basah yang tervegetasi pada masa hidup Tiranosaurus yang menghasilkan jejak tersebut. Panjangnya mencapai 83 cm dan lebarnya 71 cm.[117]
Jejak kaki kedua pertama kali dilaporkan pada tahun 2007 oleh paleontolog Britania Phil Manning. Jejak tersebut ditemukan di Formasi Hell Creek di Montana dan memiliki panjang 72 cm, sehingga lebih pendek daripada jejak kaki yang dideskripsikan oleh Lockley dan Hunt. Masih belum jelas apakah jejak tersebut benar-benar merupakan jejak kaki Tiranosaurus, tetapi hanya terdapat dua teropoda besar di Formasi Hell Creek, yaitu Tyrannosaurus and Nanotyrannus.[118][119]
Sejumlah jejak kaki di Glenrock, Wyoming, yang berasal dari zaman Kapur Akhir telah ditemukan di Formasi Lance. Jejak-jejak ini dideskripsikan oleh Scott Persons, Phil Currie et al. pada Januari 2016, dan diyakini merupakan jejak-jejak seekor Tyrannosaurus rex muda atau dinosaurus Nanotyrannus lancensis yang masih meragukan status klasifikasinya. Dari ukuran dan posisi jejak-jejak kaki tersebut, hewan tersebut diyakini berjalan dengan kecepatan 2,8 hingga 5 mil (4,5 hingga 8 km) per jam dan diperkirakan memiliki tinggi 1,56 m sampai 2,06 m.[120][121][122] Hasil kajian yang kemudian diterbitkan pada tahun 2017 meningkatkan perkiraan kecepatan hewan tersebut sebesar 50-80%.[123]
Para ilmuwan telah membuat berbagai perkiraan kecepatan maksimal Tiranosaurus. Kebanyakan berkisar pada angka 11 m/detik (40 km/jam), tetapi beberapa perkiraan dapat menaksir hingga serendah 5 m/detik (18 km/jam).[124] Hutchinson dan Garcia pada tahun 2002 membuat pemodelan yang menunjukkan bahwa Tiranosaurus dewasa membutuhkan otot ekstensor (otot yang menyebabkan pelurusan) dengan massa yang tidak masuk akal besarnya, sehingga mereka merasa bahwa Tiranosaurus dan dinosaurus-dinosaurus besar lainnya tidak dapat berlari atau bergerak dengan kecepatan tinggi.[125] Farlow et al. (1995) juga berpendapat bahwa Tyrannosaurus dengan massa 5,4 hingga 7,3 ton metrik akan mengalami luka yang sangat parah jika jatuh saat sedang bergerak cepat, karena badannya akan jatuh ke tanah dengan perlambatan sebesar 6<i data-parsoid='{"dsr":[103666,103671,2,2]}'>g (enam kali percepatan gravitasi) dan tungkai depannya tak dapat mengurangi dampaknya.[15] Walaupun begitu, jerapah dapat bergerak dengan kecepatan 50 km/jam meskipun leher mereka bisa patah jika terjadi kecelakaan.[126][127] Maka dari itu, terdapat kemungkinan bahwa Tiranosaurus juga dapat bergerak cepat jika diperlukan dan harus menanggung risiko semacam itu.[128]
jmpl|Kaki T. rex dibandingkan dengan kaki Allosaurus. Perhatikan bahwa kaki T. rex memiliki arktometatarsus yang terlihat seperti segitiga di tengah-tengah metatarsus Di sisi lain, terdapat pula ilmuwan yang merasa bahwa Tiranosaurus dapat berlari (seluruh tungkai berada di udara). Sebagai contoh, Holtz (1998) menyatakan bahwa komponen distal (tulang kering, tulang kaki, dan jari kaki) di tungkai belakang Tyrannosauridae dan kerabat-kerabat dekatnya jauh lebih panjang daripada tulang pahanya bila dibandingkan dengan teropoda-teropoda lainnya; selain itu, Tyrannosauridae dan kerabat-kerabat dekat mereka memiliki tulang kaki yang saling bertautan dan dapat menghantarkan gaya lokomosi dari kaki ke tungkai bawah secara lebih efektif daripada teropoda-teropoda dari masa yang lebih awal. Maka dari itu, ia menyimpulkan bahwa Tyrannosauridae dan kerabat-kerabat dekatnya merupakan teropoda-teropoda besar yang paling cepat.[129] Selain itu, Eric Snively dan Anthony P. Russel pada tahun 2003 mengajukan hipotesis bahwa arktometatarsus (bagian tengah metatarsus yang tampak seperti segitiga atau terlihat "menyempit") dan ligamen yang elastis telah memperkuat kaki Tyrannosauridae dengan meningkatkan stabilitas dan resistensi, sehingga menyiratkan (tetapi tidak menunjukkan) kecepatan yang lebih tinggi daripada teropoda-teropoda besar yang tidak memiliki arktometatarsus.[130]
Pada Juli 2017, hasil penelitian William Sellers et al. yang diterbitkan di jurnal PeerJ menemukan bahwa seekor Tiranosaurus dewasa tak dapat berlari akibat beban kerangka yang sangat besar. Penelitian tersebut memakai teknologi komputer terbaru untuk menguji temuan-temuan mereka. Massa yang mereka gunakan untuk perhitungan mereka merupakan perhitungan yang tidak berlebihan, yaitu 7 ton. Model tersebut menunjukkan bahwa kecepatan di atas 11mil/jam (18km/jam) mungkin akan meremukkan tulang-tulang tungkai Tiranosaurus.[131] Hasil penelitian lain yang diterbitkan pada Juli 2017 oleh Miriam Hirt et al., yang terbit di jurnal Nature Ecology & Evolution, menemukan bahwa kecepatan tertinggi Tiranosaurus adalah sekitar 17mil/jam (27km/jam). Selain itu, menurut perhitungan mereka, hewan besar seperti Tiranosaurus akan kehabisan energi sebelum mencapai kecepatan tertinggi secara teoretis. Penelitian ini sendiri juga menganalisis dinosaurus-dinosaurus lainnya yang meliputi Triceratops, Velociraptor, dan Brachiosaurus, serta berbagai hewan modern seperti gajah, cheetah, dan kelinci. Perhitungan dalam penelitian ini diklaim dapat memperkirakan kecepatan tertinggi hewan dengan tingkat keakuratan yang hampir mencapai 90% dan bisa dipakai untuk hewan yang masih ada maupun yang telah punah.[132][133]
Sementara itu, tiranosaurus mungkin membutuhkan sekitar satu hingga dua detik hanya untuk berputar 45°,[134] sementara manusia untuk berputar seperti itu hanya memerlukan sepersekian detik. Faktor yang mempersulit Tiranosaurus adalah inersia rotasional, karena kebanyakan massa Tiranosaurus cukup berjarak dari pusat gravitasinya, seperti halnya manusia yang mengangkut kayu yang lebih berat secara horizontal — walaupun sebenarnya Tiranosaurus dapat mengurangi rata-rata jarak tersebut dengan melengkungkan punggung dan ekornya serta dengan mendekatkan kepala dan tungkai depannya dengan tubuhnya, sebagaimana para pesepatu luncur di es yang mendekatkan tangan mereka dengan tubuh mereka agar dapat berputar dengan lebih cepat.[135]
jmpl|lurus|Dengan rongga mata yang menghadap ke depan, Tiranosaurus memiliki penglihatan binokular yang baik (spesimen Sue). Hasil penelitian yang dilakukan oleh Lawrence Witmer dan Ryan Ridgely dari Universitas Ohio menyimpulkan bahwa Tiranosaurus memiliki pergerakan mata dan kepala yang terkoordinasi dan relatif cepat, kemampuan untuk melacak gerakan mangsa dari jarak jauh dengan memanfaatkan suara-suara berfrekuensi rendah, serta indra penciuman yang kuat.[136] Hasil penelitian yang diterbitkan oleh Kent Stevens dari Universitas Oregon juga menemukan bahwa Tiranosaurus memiliki penglihatan yang tajam. Dengan melakukan uji perimetri terhadap rekonstruksi-rekonstruksi wajah beberapa dinosaurus (termasuk Tiranosaurus), penelitian tersebut mendapati bahwa Tiranosaurus memiliki ruang binokular sebesar 55° (melebihi elang-elang modern). Selain itu, ia memperkirakan bahwa Tiranosaurus memiliki penglihatan yang 13 kali lebih tajam daripada manusia, sehingga mereka dapat mengenai suatu objek sebagai objek yang terpisah dari jarak hingga 6 km, sementara pada manusia hanya 1,6 km.[24][23][137]
Tyrannosaurus memiliki bulbus olfaktori dan saraf olfaktori yang sangat besar bila dibandingkan dengan besar otak mereka, dan organ-organ tersebut meningkatkan daya penciuman dinosaurus ini. Oleh sebab itu, kemungkinan mereka dapat mencium bau bangkai dari jarak yang jauh. Indra penciuman pada Tiranosaurus mungkin dapat dibandingkan dengan indra penciuman burung hering pada masa modern. Penelitian bulbus olfaktori Tyrannosaurus rex sendiri menunjukkan bahwa mereka memiliki indra penciuman yang paling baik dari antara 21 spesies dinosaurus non-burung yang dijadikan sampel.[138]
Hasil penelitian Grant R. Hurlburt, Ryan C. Ridgely dan Lawrence Witmer yang diterbitkan pada tahun 2013 telah memperkirakan Encephalization Quotient (EQ) Tiranosaurus, dan hasilnya dinosaurus ini memiliki ukuran otak relatif terbesar dari antara semua dinosaurus non-burung dewasa kecuali beberapa dinosaurus Maniraptoriformes kecil (Bambiraptor, Troodon, dan Ornithomimus). Penelitian tersebut juga menemukan bahwa ukuran otak relatif Tiranosaurus masih berada di dalam ambang batas ukuran otak relatif reptil modern, dan perbedaan yang paling tinggi hanya 2 deviasi standar di atas rata-rata EQ reptil. Sementara itu, perkiraan rasio massa otak besar terhadap massa otak secara keseluruhan pada Tiranosaurus berkisar antara 47,5 hingga 49,53 persen. Menurut penelitian tersebut, ini melebihi perkiraan terendah pada burung-burung modern (44,6 persen), tetapi masih mendekati aligator paling kecil yang matang secara seksual (yang berkisar antara 45,9–47,9 persen).[139]
Sebuah penelitian yang dilakukan oleh Karl Bates dan Peter Falkingham dari tahun 2012 menunjukkan bahwa Tiranosaurus memiliki gigitan yang paling kuat dari antara semua hewan-hewan darat yang pernah ada. Mereka mendapati bahwa kekuatan gigitan gigi belakang seekor Tiranosaurus dewasa berkisar antara 35.000 hingga 57.000 N.[140][141][142] Perkiraan yang jauh lebih tinggi dibuat oleh profesor Mason B. Meers dari Universitas Tampa pada tahun 2003. Menurut hasil penyelidikannya, kekuatan gigitan dinosaurus ini dapat mencapai 183.000 hingga 235.000 N.[8] Sementara itu, Greg Erikson dan Paul Gignac memperkirakan dalam hasil penelitiannya dari tahun 2017 yang diterbitkan di jurnal Scientific Reports bahwa kekuatan gigitan Tiranosaurus berkisar antara 8.526 N hingga 34.522 N dan tekanan giginya antara 718 hingga 2.974 MPa. Dengan kekuatan seperti ini, Tiranosaurus dapat melumatkan tulang-tulang dengan menggigit berkali-kali, sehingga mereka bisa memanfaatkan bangkai dinosaurus besar secara utuh dan memperoleh garam-garam mineral dan sumsum dalam tulang yang tidak bisa didapatkan oleh karnivora-karnivora yang lebih kecil.[143] Penelitian yang dilakukan oleh Stephan Lautenschlager et al. dari Universitas Bristol juga menemukan bahwa Tiranosaurus dapat membuka rahangnya hingga 80 derajat, sebuah adaptasi yang memungkinkan berbagai macam sudut yang dibutuhkan untuk memberikan kekuatan kepada gigitan hewan tersebut.[144][145]
Perdebatan mengenai apakah Tiranosaurus adalah seekor predator atau pemakan bangkai sudah diperdebatkan sedari dulu seperti halnya perdebatan mengenai lokomosi. Lambe (1917) mendeskripsikan kerangka Gorgosaurus yang merupakan kerabat dekat Tiranosaurus dan menyimpulkan bahwa hewan tersebut murni merupakan hewan pemakan bangkai, karena gigi Gorgosaurus tidak menunjukkan tanda-tanda sudah sering terpakai; kesimpulan ini lalu juga diasumsikan berlaku untuk Tiranosaurus.[146] Argumen tersebut tidak lagi dianggap serius, karena gigi-gigi teropoda berganti dengan cepat. Sementara itu, semenjak penemuan Tiranosaurus yang pertama, kebanyakan ilmuwan berspekulasi bahwa hewan tersebut adalah hewan predator; seperti predator-predator besar pada masa ini, Tiranosaurus akan memakan bangkai atau mencuri hewan yang dibunuh predator lainnya jika ada kesempatan.[147]
Paleontolog Jack Horner merupakan salah satu pendukung utama gagasan bahwa Tiranosaurus murni merupakan hewan pemakan bangkai dan sama sekali tidak aktif berburu,[47][148][149] meskipun Horner sendiri mengaku bahwa ia tak pernah menuangkan gagasan ini dalam bentuk literatur ilmiah yang telah melalui proses penilaian sejawat dan salah satu niatan utamanya adalah untuk mendidik khalayak umum (terutama anak-anak) mengenai bahaya penarikan asumsi dalam sains (seperti anggapan bahwa T.rex adalah seekor pemburu) tanpa berlandaskan bukti.[150] Namun demikian, Horner mengajukan beberapa argumen dalam literatur populer yang ia terbitkan untuk mendukung hipotesis pemakan bangkai murni:
Lengan Tiranosaurus pendek bila dibandingkan dengan predator-predator lain yang telah ditemukan. Horner berpendapat bahwa lengan tersebut terlalu pendek untuk mencengkeram mangsa.[151] Tiranosaurus memiliki bulbus olfaktorius dan saraf olfaktori yang besar (relatif dengan besar otak mereka). Fakta ini menunjukkan bahwa mereka memiliki indra penciuman yang sangat kuat dan dapat mencium bau dari jarak jauh, seperti burung hering modern. Penelitian terhadap bulbus olfaktorius dinosaurus menunjukkan bahwa Tiranosaurus mempunyai indra penciuman yang paling kuat dari antara 21 dinosaurus yang dijadikan sampel.[152] Para penentang hipotesis pemakan bangkai menggunakan contoh hering dari sudut pandang yang berlawanan, dan mereka berpendapat bahwa hipotesis tersebut tidak mungkin benar karena hewan-hewan modern yang secara eksklusif menjadi pemakan bangkai adalah burung-burung besar yang terbang meluncur, yang memiliki indra yang kuat dan cara terbang yang menghemat energi untuk mengarungi wilayah yang luas.[153] Para peneliti dari Glasgow menyimpulkan bahwa ekosistem yang kaya seperti Serengeti saat ini akan menghasilkan cukup bangkai untuk teropoda pemakan bangkai yang besar, tetapi teropoda ini harus berdarah dingin agar kalori yang diperoleh dari bangkai lebih besar daripada kalori yang dihabiskan saat mencari bangkai. Mereka juga mengusulkan bahwa ekosistem modern seperti Serengeti mungkin tak memiliki hewan pemakan bangkai yang besar di daratan karena burung-burung besar saat ini melakukan pekerjaan tersebut dengan lebih efisien, sementara teropoda-teropoda besar pada zaman dahulu tak menghadapi persaingan relung ekologi dengan burung-burung besar.[154] Gigi Tiranosaurus dapat melumatkan tulang, sehingga mereka bisa memperoleh makanan (sumsum tulang) sebanyak mungkin dari sisa-sisa bangkai. Karen Chin dan koleganya menemukan fragmen-fragmen tulang di dalam koprolit (feses yang telah mengalami fosilisasi) yang menurut mereka adalah koprolit Tiranosaurus, tetapi mereka juga menambahkan bahwa gigi Tiranosaurus tidak cocok untuk mengunyah tulang secara sistematis seperti yang dilakukan oleh hiena untuk memperoleh sumsum tulang.[155] Beberapa mangsa potensial Tiranosaurus dapat bergerak dengan cepat, sehingga bukti yang menunjukkan bahwa Tiranosaurus itu berjalan dan bukannya berlari dapat menjadi indikasi bahwa hewan tersebut adalah hewan pemakan bangkai.[148][156] Di sisi lain, analisis terkini menunjukkan bahwa meskipun Tiranosaurus lebih lambat ketimbang predator-predator darat yang besar pada masa modern, kecepatan mereka mungkin cukup untuk memangsa dinosaurus Hadrosauridae dan Ceratopsia yang besar.[125]
Terdapat bukti lain yang menunjukkan bahwa Tiranosaurus adalah hewan pemburu. Posisi rongga mata Tiranosaurus membuat matanya mengarah ke depan, sehingga mereka memiliki penglihatan binokular yang agak lebih baik ketimbang elang modern. Horner juga menunjukkan bahwa garis keturunan Tiranosaurus memiliki riwayat peningkatkan penglihatan binokular secara terus menerus. Seleksi alam tidak akan menghasilkan tren jangka panjang seperti ini jika Tiranosaurus memang murni merupakan hewan pemakan bangkai, karena hewan semacam itu tidak membutuhkan persepsi kedalaman yang kuat.[23][24] Pada hewan-hewan modern, penglihatan binokular biasanya didapati pada predator.
Kerangka dinosaurus Edmontosaurus annectens dari Montana ditemukan memiliki bekas luka gigitan Tiranosaurus di ekor vertebranya. Fakta bahwa luka tersebut sudah pulih sepertinya menunjukkan bahwa Edmontosaurus itu berhasil selamat dari serangan Tiranosaurus, atau dalam kata lain upaya Tiranosaurus untuk memangsanya.[157] Terdapat pula bukti yang menunjukkan interaksi agresif antara Triceratops dengan Tiranosaurus dalam bentuk bekas gigitan Tiranosaurus di tulang skuamosal (tulang leher berjumbai) dan salah satu tanduk kepala Triceratops tersebut; tanduk yang digigit juga rusak dan menunjukkan pertumbuhan tulang baru setelah terjadinya kerusakan tersebut. Tidak diketahui secara pasti interaksi semacam apa yang terjadi di antara keduanya, karena masing-masing dapat menjadi hewan yang memulai agresi.[158] Mengingat bahwa luka-luka Triceratops akhirnya pulih, Triceratops tampaknya berhasil selamat dari perjumpaan tersebut dan mampu mengatasi serangan Tiranosaurus. Paleontolog Peter Dodson bahkan memperkirakan bahwa jika terjadi pertarungan di antara keduanya, Triceratops lebih unggul dan dapat mempertahankan diri dengan menggunakan tanduk-tanduknya yang tajam untuk mengakibatkan luka yang fatal di tubuh Tiranosaurus.[159]
Saat memeriksa spesimen Sue, paleontolog Pete Larson menemukan fibula dan ekor vertebra yang patah tetapi sudah pulih, tulang-tulang wajah yang memiliki bekas luka, dan gigi Tiranosaurus lain yang tertanam di leher vertebra. Jika benar, ini adalah bukti kuat yang menunjukkan perilaku agresif di antara sesama Tiranosaurus, tetapi masih belum diketahui apakah ini diakibatkan oleh persaingan memperebutkan makanan dan pasangan atau tindakan kanibalisme secara aktif.[160] Penyelidikan yang lebih terkini terhadap luka-luka tersebut menunjukkan bahwa kebanyakan dari "luka" ini sebenarnya adalah infeksi dan bukan cedera atau kerusakan pada fosil setelah kematian, dan luka-luka yang memang ada terlalu sedikit untuk digeneralisasi sebagai indikasi konflik antar Tiranosaurus.[148] Beberapa peneliti berpendapat bahwa jika Tiranosaurus merupakan hewan pemakan bangkai, harus ada dinosaurus lain yang menjadi predator puncak pada zaman Kapur Akhir di Amerasia. Mangsa-mangsa utama pada masa itu adalah dinosaurus Marginocephalia dan Ornithopoda besar. Dinosaurus-dinosaurus Tyrannosauridae lainnya memiliki banyak sekali kemiripan dengan Tiranosaurus, sehingga hanya dinosaurus Dromaeosauridae dan Troodontidae kecil yang dapat menjadi predator puncak. Berdasarkan premis-premis ini, pendukung hipotesis pemakan bangkai mengusulkan bahwa besar tubuh dan kekuatan Tiranosaurus memungkinkan mereka untuk mencuri mangsa yang telah dibunuh oleh para predator yang lebih kecil,[156] meskipun mereka mungkin menghadapi kesulitan dalam menemukan cukup daging untuk dimakan karena kalah jumlah dengan teropoda-teropoda yang lebih kecil.[161] Sebagian besar ahli paleontologi saat ini menganggap Tiranosaurus sebagai predator aktif sekaligus pemakan bangkai seperti kebanyakan karnivora besar.[10] Tiranosaurus mungkin memiliki air liur yang mengandung bakteri untuk membunuh mangsanya. Hipotesis ini mula-mula dicetuskan oleh William Abler.[162] Abler menyelidiki rongga di antara gerigi gigi Tyrannosauridae dan menemukan potongan daging dengan bakteri, sehingga gigitan Tiranosaurus mungkin rawan infeksi seperti halnya gigitan komodo. Namun, semua jenis air liur mengandung bakteri yang mungkin berbahaya, sehingga kemungkinan penggunaan air liur sebagai strategi menangkap mangsa masih dapat diperdebatkan.
Tiranosaurus dan kebanyakan teropoda lainnya mungkin memakan bangkai dengan gerakan kepala lateral seperti hewan-hewan Crocodilia. Kepala Tiranosaurus sendiri tak bisa digerakkan seperti Allosauroidea akibat sendi yang datar di leher vertebra.[163]
Hasil penelitian Currie, Horner, Erickson dan Longrich pada tahun 2010 telah dianggap sebagai bukti keberadaan kanibalisme pada genus Tyrannosaurus.[164] Mereka mengkaji beberapa spesimen Tiranosaurus dengan bekas-bekas gigi di tulang-tulang yang diduga diakibatkan oleh Tiranosaurus lain. Bekas-bekas gigi tersebut ditemukan di tulang lengan atas, tulang kaki, dan metatarsus, dan bekas-bekas ini dianggap sebagai bukti pemakanan bangkai secara oportunistik ketimbang luka yang disebabkan oleh pertarungan antar Tiranosaurus. Currie et al. berpendapat bahwa jika mereka berhadapan dengan satu sama lain, akan sulit bagi mereka untuk membungkuk dan menggigit kaki lawannya, sehingga memperkuat kemungkinan bahwa gigitan tersebut dilakukan saat Tiranosaurus yang lain sudah menjadi bangkai. Bekas-bekas gigitan tersebut juga didapati di bagian-bagian tubuh dengan jumlah daging yang relatif sedikit. Maka dari itu, kemungkinan besar Tiranosaurus memang memakan bangkainya karena bagian yang memiliki lebih banyak daging sudah dimangsa. Dari penemuan-penemuan ini, terbuka juga kemungkinan bahwa dinosaurus-dinosaurus Tyrannosauridae lainnya juga mempraktikkan kanibalisme.[164] Pada saat yang sama, bukti lain yang menunjukkan kanibalisme pada Tiranosaurus telah ditemukan, seperti fosil berusia 66 juta tahun yang berasal dari Wyoming timur dengan bekas gigitan dari teropoda besar, dan pada masanya hanya terdapat dua teropoda besar di tempat ditemukannya fosil tersebut, yaitu T. rex dan Nanotyrannus lancensis (yang masih diragukan statusnya sebagai spesies tersendiri dan diduga merupakan Tiranosaurus muda).[165]
Philip J. Currie dari Universitas Alberta mengusulkan bahwa Tiranosaurus mungkin merupakan hewan yang hidup berkelompok. Currie membandingkan Tyrannosaurus rex dengan spesies Tarbosaurus bataar dan Albertosaurus sarcophagus yang menurutnya juga hidup berkelompok.[166] Untuk memperkuat klaimnya, ia menyebut penemuan tiga kerangka Tyrannosaurus rex di Dakota Selatan yang saling berdekatan.[167] Berdasarkan hasil CT scan, Currie menyatakan bahwa Tiranosaurus dapat memiliki perilaku kompleks semacam itu, karena otaknya tiga kali lebih besar daripada yang semestinya untuk hewan sebesar itu. Currie menyatakan bahwa rasio otak terhadap massa tubuh pada Tiranosaurus lebih tinggi daripada buaya dan tiga kali lebih besar daripada dinosaurus pemakan tumbuhan seperti Triceratops. Currie meyakini bahwa Tiranosaurus memiliki kecerdasan enam kali lipat ketimbang kebanyakan dinosaurus dan reptil lainnya.[166][168] Banyak mangsa yang memiliki pertahanan yang kuat, seperti Triceratops dan Ankylosaurus, sehingga Tiranosaurus mungkin perlu berburu secara berkelompok. Currie menduga bahwa Tiranosaurus muda dan dewasa akan berburu bersama: yang muda akan mengejar mangsa, sementara yang dewasa akan membunuhnya, sesuai dengan analogi hewan-hewan yang berburu secara berkelompok pada masa modern.[166]
Hipotesis perburuan berkelompok yang diajukan oleh Currie telah menuai kritikan yang tajam dari para ilmuwan lain. Brian Switek, yang menulis untuk surat kabar The Guardian pada tahun 2011,[169] menyatakan bahwa hipotesis Currie tidak disajikan sebagai hasil penelitian yang diterbitkan di dalam jurnal ilmiah yang telah melalui penilaian sejawat, tetapi disebarkan oleh media dalam bentuk acara televisi dan buku yang berjudul Dino Gangs. Switek juga menyatakan bahwa argumen Currie berlandaskan pada analogi dengan spesies yang berbeda, sementara bukti yang menunjukkan aktivitas perburuan berkelompok pada T. bataar masih belum diterbitkan dan ditinjau dalam konteks ilmiah. Menurut Switek dan para ilmuwan lain yang ikut serta dalam diskusi tentang program televisi Dino Gangs, bukti yang menunjukkan perburuan berkelompok pada Tarbosaurus dan Albertosaurus masih lemah dan didasarkan pada asumsi terhadap beberapa kerangka, padahal terdapat penjelasan-penjelasan alternatif yang telah digagas (seperti kekeringan atau banjir yang membuat beberapa spesimen mati di satu tempat). Selain itu, Switek juga menekankan bahwa di tempat penemuan tulang Albertosaurus terdapat bukti yang menunjukkan peristiwa banjir semacam itu. Switek berkata, "tulang-belulang saja tidak cukup untuk merekonstruksi perilaku dinosaurus. Konteks geologis tempat penemuan tulang-tulang tersebut – rincian yang rumit mengenai lingkungan pada zaman dahulu kala dan laju zaman prasejarah – sangat diperlukan dalam proses penyelidikan kehidupan dan kematian dinosaurus,"[169] dan ia juga menegaskan bahwa Currie mula-mula harus menjelaskan bukti geologis dari tempat penemuan Tiranosaurus lainnya sebelum menarik kesimpulan mengenai perilaku sosial. Switek merasa bahwa klaim-klaim sensasional yang disebarkan oleh media seputar acara Dino Gangs merupakan "hiperbola yang memuakkan", dan ia juga menekankan bahwa perusahaan produksi yang bertanggung jawab atas program tersebut, yaitu Atlantic Productions, memiliki rekam jejak buruk dengan membuat klaim-klaim yang dibesar-besarkan tentang penemuan-penemuan fosil baru, terutama klaim kontroversial terkait dengan Darwinius yang digembar-gemborkan sebagai nenek moyang manusia, padahal sebenarnya merupakan kerabat lemur.[169]
Meskipun begitu, pada tahun 2014, McCrea et al. menyajikan bukti-bukti berupa jejak-jejak kaki yang terfosilisasi di British Columbia timur laut, Kanada, yang ditinggalkan oleh tiga ekor Tiranosaurus yang sedang menuju ke arah yang sama.[170][171]
Pada tahun 2001, Bruce Rothschild et al. menerbitkan sebuah kajian yang menyelidiki bukti keberadaan fraktur stres dan avulsi tendon pada dinosaurus teropoda dan implikasinya terhadap perilaku mereka. Fraktur stres disebabkan oleh trauma berulang dan bukan hanya satu kejadian saja, sehingga fraktur pada dinosaurus tersebut kemungkinan besar dipicu oleh perilaku yang biasa dilakukan. Dari 81 tulang kaki Tiranosaurus yang diperiksa dalam kajian tersebut, terdapat satu yang memiliki fraktur stres, sementara dari antara 10 tulang tangan sama sekali tidak ada fraktur stres. Para peneliti hanya menemukan avulsi tendon pada Tiranosaurus dan Allosaurus. Cedera avulsi meninggalkan sebuah lubang kecil di tulang lengan atas spesimen Sue, yang tampaknya terletak di permulaan otot deltoideus atau teres major. Keberadaan cedera avulsi yang terbatas pada tungkai depan dan pundak pada Tiranosaurus dan Allosaurus menunjukkan bahwa teropoda-teropoda tersebut memiliki sistem otot yang lebih rumit dan berbeda secara fungsional daripada burung. Para peneliti menyimpulkan bahwa avulsi tendon Sue mungkin disebabkan oleh mangsa yang mencoba mempertahankan diri. Maka dari itu, keberadaan fraktur stres dan avulsi tendon secara umum menjadi bukti yang memperkuat pernyataan bahwa Tiranosaurus mencari mangsa dengan "sangat aktif" dan bukan hewan yang terbatas sebagai pemakan bangkai.[172]
Sebuah kajian tahun 2009 menunjukkan bahwa lubang-lubang pada tengkorak beberapa spesimen yang sebelumnya diduga disebabkan oleh serangan dari Tiranosaurus lain ternyata dipicu oleh parasit yang mirip dengan Trichomonas yang sering menyerang burung.[173] Sementara itu, bukti yang menunjukkan adanya serangan dari Tiranosaurus lain telah ditemukan oleh Joseph Peterson et al. pada seekor Tiranosaurus muda yang dijuluki Jane. Peterson dan timnya menemukan bahwa tengkorak Jane menunjukkan bekas luka tusuk di rahang atas dan moncongnya, yang mereka yakini disebabkan oleh Tiranosaurus muda lainnya. Hasil CT scan terhadap tengkorak Jane kemudian memastikan hipotesis ini, yang menunjukkan bahwa luka-luka tusuk ini dipicu oleh cedera traumatik dan kemudian luka-luka ini pulih.[174] Tim tersebut juga menyatakan bahwa cendera di tengkorak Jane secara struktural berbeda dari lesi-lesi yang dipicu oleh parasit seperti yang ditemukan pada Sue; selain itu, mereka menjelaskan bahwa Jane mengalami cedera di wajahnya, sementara parasit yang menyerang Sue menyebabkan lesi-lesi di rahang bawah.[175]
Tiranosaurus hidup pada waktu Maastricht pada zaman Kapur Akhir. Mereka tersebar dari Kanada di utara hingga wilayah Texas dan New Mexico di Laramidia selatan. Pada masa itu, Triceratops merupakan herbivora utama di bagian utara wilayah persebaran Tiranosaurus, sementara di bagian selatan herbivora utamanya adalah Alamosaurus. Fosil-fosil Tiranosaurus telah ditemukan di berbagai ekosistem, termasuk daratan subtropis dan setengah kering di pedalaman dan pesisir.
Beberapa fosil Tiranosaurus yang terkenal ditemukan di Formasi Hell Creek. Pada waktu Maastricht, wilayah tersebut bersifat subtropis, dengan iklim hangat dan basah. Floranya kebanyakan terdiri dari tumbuhan berbunga, selain juga meliputi pohon-pohon seperti Metasequoia dan Araucaria. Tiranosaurus tinggal di ekosistem yang sama dengan Triceratops; dinosaurus dari famili Ceratopsia seperti Nedoceratops, Tatankaceratops, dan Torosaurus; hadrosaurus seperti Edmontosaurus annectens dan mungkin juga salah satu spesies Parasaurolophus; dinosaurus berperisai seperti Denversaurus, Edmontonia, dan Ankylosaurus; dinosaurus-dinosaurus dari famili Pachycephalosauria seperti Pachycephalosaurus, Stygimoloch, Sphaerotholus, dan Dracorex; dinosaurus dari genus Thescelosaurus; serta teropoda Ornithomimus, Struthiomimus, Orcomimus, Acheroraptor, Dakotaraptor, Richardoestesia, Paronychodon, Pectinodon, dan Troodon.[176]
Formasi lain yang mengandung fosil-fosil Tiranosaurus adalah Formasi Lance di Wyoming. Pada masa hidup Tiranosaurus, wilayah tersebut diduga merupakan daerah sungai berawa yang mirip dengan daerah Pesisir Teluk Amerika Serikat. Faunanya sangat mirip dengan Hell Creek, tetapi dengan Struthiomimus sebagai pengganti kerabatnya, Ornithomimus. Dinosaurus Ceratopsia kecil yang disebut Leptoceratops juga hidup di wilayah tersebut.[177]
Di wilayah persebaran selatannya, Tiranosaurus hidup bersama dengan titanosaurus Alamosaurus; dinosaurus dari famili Ceratopsia yang disebut Torosaurus, Bravoceratops dan Ojoceratops; hadrosaurus yang terdiri dari Edmontosaurus, Kritosaurus, dan mungkin juga Gryposaurus; nodosaurus Glyptodontopelta; dinosaurus dari famili Oviraptoridae yang disebut Ojoraptosaurus; dan mungkin juga termasuk teropoda Troodon dan Richardoestesia; serta pterosaurus Quetzalcoatlus.[178] Kawasan tersebut diduga didominasi oleh dataran semi-kering di pedalaman setelah menyusutnya Western Interior Seaway akibat penurunan permukaan air laut.[179]
Tiranosaurus mungkin juga hidup di wilayah Lomas Coloradas di Sonora, Meksiko. Meskipun kurang bukti berupa kerangka, enam gigi yang patah dan copot telah dibandingkan dengan genus-genus teropoda lainnya, dan tampaknya identik dengan gigi Tiranosaurus. Jika benar, temuan ini menunjukkan bahwa persebaran Tiranosaurus lebih luas dari yang sebelumnya telah diperkirakan.[180]
Terdapat pula kemungkinan bahwa Tiranosaurus awalnya adalah spesies dari Asia yang pindah ke Amerika Utara sebelum berakhirnya zaman Kapur.[181]
Sejak pertama kali diperikan pada 1905, Tyrannosaurus rex menjadi spesies dinosaurus paling dikenal dalam masyarakat. Dinosaurus ini juga merupakan satu-satunya dinosaurus yang nama ilmiah lengkapnya (Tyrannosaurus rex) dikenal luas oleh masyarakat. Singkatan ilmiahnya (T.rex) pun sering digunakan oleh khalayak umum.[21] Robert T. Bakker dalam bukunya yang berjudul The Dinosaur Heresies, menjelaskan bahwa nama seperti "Tyrannosaurus rex tidak tertahankan untuk diucapkan."[12]
Stephen Brusatte Thomas Carr 2016 di Acta Palaeontologica Polonica