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長年の議論の決着も近い? 恐竜の化石解析の新しい手法が確立

長年の議論の決着も近い? 恐竜の化石解析の新しい手法が確立

恐竜が変温動物であるか、恒温動物であるかは、長年議論の対象になってきました。現在の科学者たちの考えでは、そのどちらでもなく、両方の特徴を兼ね備えた存在だったのではないかと言われています。中温動物(mesothermos)は、まったく異なるタイプの体温調節を行ないます。内温性動物のように自分で体温調節を行ないますが、外温性動物のように一定の体温を保ちません。体温を周辺環境より数度高く保ちますが、ある程度は周辺環境に依存したままなのです。恐竜のサイズやタイプによっても違うのではないか、という意見もありますが、それに関しても近年確立された新しい分析手法によって、近いうちに決着が付きそうだとのこと。サイエンス・チャンネル「SciShow」の解説で見てみましょう(SciShowより)。

シリーズ
SciShow > Could Dinosaurs Have Been Warm-Blooded?
2015年8月17日のログ
スピーカー
Michael Aranda(マイケル・アランダ) 氏
参照動画
Could Dinosaurs Have Been Warm-Blooded?

恐竜は冷血動物? それとも恒温動物?

マイケル・アランダ氏 恐竜ファンの方であるなら、科学者による恐竜の描写が、ここ数年で変わって来ていることに気づいていることでしょう。これは、羽だけの話ではありません。 以前の恐竜は、動作が緩慢な冷血(変温)動物で、爬虫類に似たモンスターだとされてきましたが、ある時点から、俊敏で活動的な、ジュラシックパークのハンターであり、より恒温動物に近い存在だとされるようになりました。 2-018 3-022 恐竜とは、冷血動物でも恒温動物でもなく、おそらくは双方の特徴を少しずつ兼ね備えた存在だったのです。 爬虫類や魚のような外温性動物、もしくは冷血動物は、体温の保温を周囲の環境に依存し、エネルギーを温存します。 4-103 鳥や哺乳類のような内温性動物、もしくは恒温動物は、自らの体温を一定に保ちます。皆さんの場合、体温は37度の適温で保たれていますね。恒温動物には、外気温が低くても活発に動けるというメリットがあります。 一方で、体温を一定の高さに保つためには、多くのエネルギーを必要とします。つまり、食物を多く摂取する必要があるわけです。

研究者が導き出した結論は

恐竜がどちらに分類されるかについて、古生物学者は何十年も議論をしてきました。恒温動物の鳥が恐竜の子孫であるからには、恐竜は系統樹のどこかで内温性に変化したはずです。 しかし、2014年に出版された「サイエンス」誌に掲載された研究によれば、恐竜の代謝は、内温性と外温性の中間へと、徐々に変化していったというのです。鍵は恐竜の骨にありました。 5-118 骨は成長の過程で、樹の年輪のような成長輪を形成します。研究者はこの輪から、何百万年も昔に死んだ動物の成長スピードを算出できるのです。また、成長輪のデータからは代謝の働きも推定することができます。代謝速度が速い動物は、より多くのエネルギーを消費し、たくさんの食物を摂取して、早いスピードで成長します。 そこで研究チームは、恐竜の化石の成長輪を、現生の外温性動物、内温性動物の両方と比較しました。また、何百もの脊椎動物や、何十もの恐竜の研究データをひも解いて、その数値も統計的に分析しました。 するとどうやら恐竜の代謝率は、爬虫類と鳥の中間に該当することがわかったのです。これはつまり、恐竜は外温性動物でも内温性動物でもなく、中温動物(mesothermos)であったことを意味します。 中温動物は、まったく異なるタイプの体温調節を行ないます。内温性動物のように自分で体温調節を行ないますが、外温性動物のように一定の体温を保ちません。体温を周辺環境より数度高く保ちますが、ある程度は周辺環境に依存したままです。 恐竜は、ホホジロサメやハリモグラなどの現生の中温動物のように、筋肉を利用して体温を上げたり、巨体を利用して保温する一方で、一定の体温を保持することはありませんでした。 8-208 9-209 進化の過程としては、理にかなっています。他の競合する冷血動物よりも活発に動ける反面で、エネルギーも温存できるからです。

近い将来、もっと確実なことがわかるはず

10-210 しかし古生物学者は、この研究で問題にぶつかりました。成長輪のデータの解析方法に反対する学者もいました。そこで他の統計的手法で分析すると、成長率がずっと高くなり、恐竜は恒血動物だったことになってしまいます。 さらに、全ての恐竜が同じだったわけではありません。鳥に類似した獣脚類は、トカゲに似た竜脚下目よりも代謝速度は速いはずです。研究者たちがやったように、これらをすべて1つの統計グループとして扱ってしまうと、こういった未知の差異がわからなくなってしまいます。 11-239 12-242 しかし、近いうちに決定的な答えが導き出されるはずです。なぜなら、まったく新しい恐竜の化石の解析法ができたからです。それは赤血球に注目する手法で、恐竜の代謝速度の問題への解決となるものです。 赤血球の大きさは、代謝速度と関係があります。典型として、赤血球が大きければ大きいほど、体温は高くなります。 長い間、古生物学者は皮膚や羽、血液や組織など、軟部物質は化石として保存されることはまずないと考えていました。しかし生きている骨の内部には、軟部組織がたくさん含まれています。 イギリスの研究グループが、軟部組織を求めて7万5千年前の骨の化石を分解したところ成功し、その中には赤血球も含まれていました。完全な物ではありませんでしたが、恐竜が生きていた時の組織の構造を再現するには十分でした。 この研究グループは、解析したほぼ全ての骨から、軟部組織の摘出に成功しました。必ずしも保存状態が良いわけでもなかったにもかかわらずです。 つまり、他の多くの恐竜の化石にも、恐竜の組織の破片が含まれている可能性があるわけです。 ですから、将来こういった軟部組織や骨の研究が進めば、恐竜が冷血動物だったか変温動物だったか、それともその中間だったかがわかって来るはずです。

  

SciShow

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