恐竜はどのようにして鳥の翼を生やしたのでしょうか?福建省で1億5000万年前の新種が発見された

制作：中国科学普及協会

著者: 張立昭 (中国科学院古脊椎動物学・古人類学研究所)

プロデューサー: 中国科学博覧会

中国は世界で最も多くの恐竜種が存在する国です。これまでに、遼寧省で64種、内モンゴル自治区で40種、四川省で33種、新疆ウイグル自治区で25種を含む300種以上の恐竜が発見されています...

しかし数日前、福建省でも初の恐竜が発見され、ゼロから１への躍進が達成された。また、音が出ない場合でも水しぶきが立つことがあります。このドラゴンは恐竜と鳥の両方の特徴を持っています。これは恐竜や鳥類よりも化石を見つけるのが100倍難しい鳥盤類恐竜です。

9月6日、中国科学院古脊椎動物学・古人類学研究所と福建省地質調査所はネイチャー誌にこの発見を報告し、この恐竜を「福建の奇妙な竜」と名付けた。これはジュラ紀末期の、そして世界最南端に生息した鳥類恐竜です。

奇妙な福建省の龍の何がそんなに「奇妙」なのでしょうか?その発見と研究に関する物語は何ですか?この結果から何を学ぶことができるでしょうか?

鳥類科の動物（画像出典：Wikipedia）

Aves とは何ですか?

ほとんどの人は、竜脚類、獣脚類、鳥脚類、さらにはティラノサウルスやハドロサウルスなどの一般的な恐竜の分類を理解できますが、アベノマスドラゴンはどの恐竜を代表するのでしょうか?

鳥類は初期に獣脚類恐竜から分化した進化の分岐です。彼らの形態は現代の鳥類と非常に似ていますが、くちばしには歯があり、翼には爪があります。代表的なものとしては、1億6千万年前に我が国北部で発見されたジュラ紀後期に生息していたアンキオルニス・ハクスレイや、1億5千万年前にドイツに生息していた始祖鳥などがあげられる。

フジアノサウルスがアンキオルニスや始祖鳥と異なるのは、フジアノサウルスが南に生息していたのに対し、後者 2 つは北に生息していたこと、そしてアベノム科の中ではフジアノサウルスが最も南に生息していたことです。また、フジアンサウルスは1億4800万～1億5000万年前に生息しており、アンキオルニスや始祖鳥よりも後であり、ジュラ紀後期に近い。

福建省の奇妙なドラゴンの化石標本と骨格スケッチ（写真提供：王敏）

始祖鳥の化石標本（写真提供：ベルリン標本、H. Raab 氏提供）

アンキオルニス・ヘラクレスの化石標本（写真提供：国立自然史博物館）

「奇妙な」後肢の構造

フジアノサウルスは大腿骨が短く、脛骨と中足骨が長くて細かった。

簡単に言うと、太ももが極端に短く、ふくらはぎが極端に長く、ふくらはぎの長さは太ももの長さのほぼ2倍です。この比率は現在知られている獣脚類恐竜の比率を上回っています。ふくらはぎが長い人は速く走れます。たとえば、現代のダチョウは飛ぶことはできませんが、翼を広げると非常に速く走ることができます。後肢の比率に基づいた大まかな計算では、フジアンサウルスの「走行スコア」は、走るのが得意なトロオドン、ドロマエオサウルス、ティラノサウルスよりも高く、陸上での生活に非常に適していたことがわかります。

また、ツルやコウノトリなど、水中で餌を探す水鳥の子も特に長いため、福建省のトウヒは浅い水域の生態環境に生息するのにも適している可能性があります。つまり、この奇妙な福建省の龍は、地上を非常に速く走ることも、水辺をのんびりと歩くこともできるのです。

フジアンベネーターは最も多くのポイントを獲得し、最も速く走ったことを示しています（写真提供：ワン・ミン）

骨形態のモザイク的進化

フジアノサウルスの骨格は、高度なモザイク進化の形態学的特徴を示しています。 「モザイク進化」は古生物学研究でよく使われる用語です。祖先の生物は原始的な特徴を持ち、生きている生物は高度な特徴を持っています。古代の生物に原始的な特徴と高度な特徴が同時に現れる場合、それはその体のさまざまな部分がそれぞれ独自の特徴を持ちながら別々に進化し、一緒に進歩していないことを意味します。これがモザイク進化です。

例えば、映画に出てくる吸血鬼は犬歯（トラ）が特に長いのですが、奥歯（臼歯）は平らなままです。吸血鬼の歯はモザイク進化の特徴を持っていると言えます。人間にとって長い犬歯は原始的な特徴であり、平らな臼歯は高度な特徴であるため、吸血鬼は原始的な特徴と高度な特徴が共存している。

奇妙なフジアンサウルスに戻ると、そのモザイク的な進化は次のように反映されています。前肢は始祖鳥に似ており、骨盤帯の恥骨と坐骨はそれぞれトロオドンとアンキオルニスの典型的な特徴を持ち、後肢もいくつかの異なる恐竜のブロックが組み合わさったようで、これも非常に「奇妙」です。

化石標本の後悔

フジアンサウルスの化石標本に関して少し残念なのは、頭蓋骨が失われていることです。頭蓋骨は化石生物の中で最も重要な部分です。頭蓋骨があれば、研究者はより多くの手がかりを得て、より多くの時間を費やし、何が起こったのかについてより多くの物語を語ることができるだろう。

しかし、実際には、頭蓋骨は体の他の部分の骨よりも見つけるのが難しいのです。現地調査では、肋骨、四肢の骨、椎骨、歯などが見つかることが多いのですが、頭蓋骨はどこにも見つかりません。最も見つけるのが難しい頭蓋骨の一つは、マメンチサウルスのような竜脚類恐竜の頭蓋骨です。マメンチサウルスの体長は10メートル以上ありましたが、頭蓋骨は枕ほどの大きさにもなりませんでした。 1950年代と1960年代に発見された建社マメンチサウルスと合川マメンチサウルスの化石には頭蓋骨がなかった。マウントを完成させるために、ディプロドクスの頭蓋骨を借りて設置しました。

しかし、この奇妙な福建省の龍の重要性は非常に大きいため、頭蓋骨がなくても計り知れない研究価値が残っています。今後の現地発掘で頭蓋骨が発見されれば、それはまた別の重要な発見となり、福建省の龍の姿が書き換えられるかもしれない。

福建省の奇妙な龍と鄭和生物群の生態学的回復（写真提供：趙創）

頭蓋骨なしでフジアンサウルスの復元図を描くにはどうすればいいでしょうか?

フジアンサウルスの化石の頭骨は見つからなかったのですが、復元図はどのように描かれたのでしょうか？答えは、同じ属の鳥を指すことです。始祖鳥、アンキオルニス、シャオティンゴサウルスの標本はいずれも非常に完全な状態で、羽毛の痕跡を保存しており、アンキオルニスの羽毛の色は化石のメラノソームに基づいて再現されました。

したがって、この素晴らしい復元図では、フジアノサウルスは羽毛に覆われ、アンキオルニスの赤い冠羽とは対照的に目立つ、高くて色鮮やかな冠羽を持っています。捕らえたばかりのドラゴンを踏みつけ、大きな口を開けて獲物の所有権を宣言した。

写真では、遠くないところで亀やリクガメが震えており、遠くでは火山が噴火して煙を出している。火山灰はゆっくりと湖に沈殿し、凝灰岩を形成しています。凝灰岩は湖の端に沈んだ生物の死骸を埋め、最終的に化石を形成しました。数十億年後、科学調査隊が石板を手作業で割り、化石の周囲の凝灰岩サンプルを採取してジルコンU-Pb年代測定を行ったところ、福建省のドラゴンは1億4800万～1億5000万年前に生息していたことが判明した。

野生で発掘された鄭和生物群の化石（写真提供：王敏）

結論

南の鄭和と北の燕・遼は互いに支え合った。ジュラ紀後期には、我が国北部で燕山運動が激しく起こり、多くの山脈と盆地が形成されました。遼寧省、内モンゴル自治区、河北省の境界にある盆地では、古代の湖の堆積層に、かつては活発に活動していたアンキオルニス・ヘスペリ、寧城樹上竜、胡耀竜、熱河翼竜、古代飛獣、天一獣竜など、活気に満ちた動物相が記録されています。これが北部の塩寮動物相です。

時は流れ、星は変わる。 1000万年が経過しました。ジュラ紀後期、我が国の南部地域は古代太平洋プレートの沈み込みの影響を受け、地殻変動が激しく、広範囲に渡って断層盆地が形成され、火山の噴火が頻繁に発生しました。

福建省鄭和県の盆地では、湖や沼の堆積層に、魚、カメ、翼竜、鳥翼恐竜など、かつて活発に活動していた生物のグループが記録されている。現在、私たちはそれを「鄭和生物群」と呼んでいます。

北と南の 2 つの動物グループは、ジュラ紀後期の我が国における唯一の鳥翼恐竜動物グループです。このことから、北と南以前にも多くの類似した動物群が生息していたと推測できます。それらを発見するには、時間と忍耐が必要です。

福建省初の龍の発掘チームの集合写真（写真提供：馮文清氏）