馬里蘭大學的一項新研究表明，在恐龍歷史的晚期，在霸王龍及其近親上升到統治地位的地方，中型食肉動物幾乎都消失了。在這些地區（最終成為亞洲中部和北美西部的土地），年幼的霸王龍填補了以前由其他食肉動物佔據的缺失的生態位。
馬里蘭大學地質系首席講師Thomas Holtz所做的研究驗證了之前的傳聞，即在霸王龍主導的地區中，中型食肉動物物種的多樣性急劇下降。而另一方面，獵物物種的多樣性並沒有下降。這表明，中型掠食者的消失並不是因為它們的獵物減少，而是有別的東西–可能是年幼的霸王龍介入進來，填補它們的生態作用。這項研究於2021年6月17日在線發表在《加拿大地球科學雜誌》上。
“在恐龍歷史的早期，在大多數群落中，你會有一堆不同類型的食肉動物，其大小範圍從小狐狸大小一直到偶爾的巨獸，”Holtz說。“然後在9500萬到8000萬年前發生了一些事情，在那裡我們看到了一個轉變。真正的大型食肉動物，比大象還大，如霸王龍和它們的近親，成為頂點食肉動物，而中等大小的食肉動物，如豹子到水牛大小的食肉動物，要麼失蹤，要麼非常罕見。”
通常情況下，食肉動物的這種戲劇性變化會與它們的獵物的一些變化相吻合。在沒有捕食者的情況下，要麼獵物的種類會急劇增加，要麼獵物的種類也會減少，這也許說明了捕食者消失的原因。但是，Holtz發現獵物物種多樣性沒有變化，這表明有什麼東西在繼續填補失蹤的中型捕食者的生態作用。
Holtz等人以前的工作提供的證據表明，年幼的霸王龍比它們的父母更快、更敏捷，可能獵取的獵物與更快、更敏捷的中型恐龍所吃的更相似。
有可能隨着霸王龍的進化和成長為統治者，它們的幼崽在中等大小的範圍內競爭其他食肉恐龍。但也有可能是其他東西淘汰了其他肉食性恐龍，而霸王龍只是插手填補了這個空白。霸王龍主導地位的轉變和中等大小食肉動物的消失發生在化石記錄的一個很長的空白期，所以科學家們不能說到底發生了什麼。
Holtz說：“最終解決這個問題將依賴於古生物學最基本的第一層次，也就是在地面上的靴子和沉積物中的鎬頭。我們需要在大約9500萬年前和8000萬年前的這一區間有更多的取樣點。”
為了進行這項研究，Holtz調查了現有的60個恐龍群落的記錄–在同一時間生活在同一地區的動物的集合體，來自侏羅紀和白堊紀時期（2.01億到6600萬年前）。首先，他計算了肉食物種的數量，並將它們分為不同大小的類別，中型恐龍的重量為50至1000公斤，大型恐龍的重量超過1000公斤。
他的分析顯示，在31個群落中，霸王龍不是最大的捕食者，在50到1000公斤的類別中存在着廣泛的捕食者。在亞洲和北美，這些群落存在於侏羅紀到白堊紀晚期的早期（2.01至8千萬年前）。在亞洲和北美以外的地區，它們一直存在到白堊紀晚期的末期（8000萬到6600萬年前）。
在Holtz調查的其他29個恐龍群落中，霸王龍是最大的，而且可能是佔主導地位的，體重超過1000公斤的食肉動物。在這些群落中，都是在亞洲和北美，在白堊紀晚期的後半段（8000萬到6600萬年前），從50到1000公斤的食肉動物是罕見的或不存在的。
接下來，Holtz分析了同樣的群落，尋找獵物物種數量的變化。他發現在霸王龍為主的群落和非霸王龍為主的群落之間的獵物物種多樣性沒有統計上的差異。
“那麼，這意味着什麼？”Holtz問道。“在那些中型捕食者消失但獵物物種同樣多樣化的群落中，我們可以說沒有人在捕食這些中型獵物嗎？不，這幾乎肯定不是事實。很可能是幼年暴龍取代了失蹤的中型食肉動物的生態作用。”
未來的研究將深入鑽研獵物物種群落的組成，以了解在轉向霸王龍統治期間獵物的大小是否有變化。Holtz還計劃調查2.51億至2.01億年前的三疊紀期間食肉動物的大小分佈。了解尺寸分佈和物種多樣性的變化可能有助於古生物學家了解影響不同類型的捕食者和獵物社區的影響因素。
“這些相互作用對於理解恐龍時代的生活是什麼樣子很重要，”Holtz說。“但在更廣泛的意義上，對不斷變化的生態系統有更多的了解，在這種情況下，觀察生態系統中的捕食者和獵物成分，使我們對生命的相互作用如何在世界中發揮作用有了更好和更多樣化的看法，即使在今天。”