Appalachiosaurus était un ancêtre du Tyrannosaurus, il a vécu environ 10 millions d'années plus tôt. À partir de ce carnivore, le squelette d'un animal juvénile a été trouvé, qui était environ deux tiers à maturité. Le spécimen d'holotype mesurait un peu plus de 6 mètres de long et pesait probablement environ 600 kg. Un animal adulte était certainement beaucoup plus gros et plus lourd. La découverte se compose de parties du crâne avec la mâchoire inférieure, de plusieurs vertèbres, de parties du bassin et toutes deux presque complètes de deux pattes postérieures.
Appalachiosaurus montgomeriensis est le premier et le plus complet tyrannosaure de l'est des États-Unis. Il avait un crâne long et étroit avec une mâchoire plate et probablement deux bras courts et rabougris, chacun avec deux doigts. Bien que les extrémités avant d'Apalachiosaurus soient mal connues, tous les grands tyrannosaures avaient des membres antérieurs relativement petits et des mains à deux doigts, on peut donc supposer que cela était également vrai pour cette espèce. Bien que ce dinosaure ait été découvert en 1982, ce n'est qu'en 2005 que les paléontologues ont découvert qu’il représentait une toute nouvelle espèce.
Les Appalachiosaurus vivaient dans une forêt tropicale dans ce qui est maintenant la région des Appalaches en Alabama (États-Unis) à la fin du Crétacé, il y a environ 80 à 76 millions d'années. À la fin du Crétacé, l'Amérique du Nord a longtemps été divisée par une grande mer intérieure, la Voie maritime intérieure occidentale. Les tyrannosaures comme Appalachiosaurus et Dryptosaurus des régions côtières orientales n'ont jamais été en contact avec leurs cousins occidentaux plus développés.
Les experts soupçonnent que la taille modérée de ces dinosaures et la nature de leur habitat ont forcé Appalachiosaurus à se tenir en embuscade cachés dans les bois. Les forêts densément envahies par la végétation peuvent avoir empêché des vitesses élevées lors de la chasse. On estime qu'il a atteint une vitesse de pointe d'environ 13 kilomètres à l'heure.
Des études détaillées du crâne et de la mâchoire suggèrent qu'il était peu probable qu'Appalachiosaurus soit capable de mordre des os comme le Tyrannosaurus rex. Ses dents convenaient plutôt à de petits morceaux de viande de ses victimes. Appalachiosaurus était sans doute capable d'attaquer des animaux de proie de la même taille ou supérieure. Des fossiles de grandes espèces de dinosaures fortement blindés ont été découverts près du site. Comme tous les dinosaures du Crétacé supérieur en Amérique du Nord, les fossiles Appalachiosaurus ont été trouvés dans les sédiments marins, plus précisément dans la craie, l'argile fine et le plancton marin, qui se sont formés dans des profondeurs d'eau de plus de 100 mètres.
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