中国のアヒル嘴恐竜の化石の北と南に違いがあるのはなぜですか?

制作：中国科学普及協会

著者：孫家峰、陳樹清（諸城恐竜文化研究センター）

プロデューサー: 中国科学博覧会

ハドロサウルスは、その象徴的なアヒルの嘴のような鼻先でよく知られており、恐竜界の「スター選手」とみなすことができます。ハドロサウルス科は規模が大きく、属する種も多く、その化石も広く分布しています。言うまでもなく、わが国は広大な領土を有しており、この広大な中国の国土にはハドロサウルスの化石も多数分布しています。

しかし、研究者たちが中国のハドロサウルスの化石を数え、分類していたところ、奇妙なことが分かりました。中国のハドロサウルスの骨格化石は主に北部で発見され、南部ではハドロサウルスの足跡と恐竜の卵の化石が主に発見されたのです。

この南北分布の違いの理由は何でしょうか?

アヒルの嘴を持つ恐竜の大家族！

ハドロサウルス上科は、アヒルの嘴を持つ恐竜としても知られ、白亜紀後期に生息していた大型の陸生草食鳥盤類恐竜です。ハドロサウルスの最も顕著な特徴は、アヒルのような鼻を持つ長くて平らな頭と、複雑な歯の配置、そして強力な咀嚼システムです。ハドロサウルス上科には、より原始的な基底グループとより進化したハドロサウルス科が含まれます。

白亜紀後期の中頃には、ハドロサウルス類が基底ハドロサウルス類から分化し、徐々に当時の陸上生態系を占めるようになりました。基底的ハドロサウルスは徐々にハドロサウルス類に置き換えられ、前期マーストリヒチアンには完全に絶滅した。これは、ハドロサウルス類がより複雑な歯の構造、二足歩行能力、そしてより大きな体格を獲得したためと考えられます。

一部のハドロサウルス科動物はさまざまな形の頭飾りを持っていました。ハドロサウルス科は、頭飾りの形状の違いにより、平らな頭と中空の頭を持つハドロサウルス亜科と、中空の頭飾りを持つランベオサウルス亜科に分けられます。ハドロサウルス亜科とランベオサウルス亜科の骨学的な違いは、主に顔面骨と腰骨の形態学的特徴に反映されています。

アヒルの嘴を持つ恐竜の復元

画像出典: veer gallery

ランベオサウルスの復元

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巨大な山東竜（ハドサウルス亜科）

画像出典：著者提供

基底ハドロサウルス類、ハドロサウルス亜科、ランベオサウルス亜科の代表的な骨格復元図

画像出典: 参考文献

ハドロサウルス科の恐竜の中には非常に大きなものもいました。たとえば、北アメリカのエドモントサウルス、ギガノトサウルス、カロノサウルスは、体長が 12 ～ 13 メートルに達します。中国山東省諸城市の巨大シャンドンサウルスは体長15メートル、巨大ジュチェンゴサウルスは体長16.6メートル、巨大フアシアサウルスは体長18.3メートルにもなります。ハドロサウルスの進化の後期には、体長が 7 メートル未満の種はほとんど存在せず、体重はそれぞれ数トン、中には 10 〜 20 トンに達するものもありました。一見すると雄大に見えたケラトサウルスやアンキロサウルスも、彼らの隣では小人のようになってしまった。

中国におけるハドロサウルスの分布

ハドロサウルスには多くの種が存在し、その数は膨大です。化石も非常に豊富で、孵化したばかりの個体、若い個体から成体の個体まで多岐にわたります。卵の化石、皮膚の痕跡、足跡、糞便の化石も発見されています。化石は、ヨーロッパ、アジア、北アメリカ、南アメリカ、南極の白亜紀前期から後期にかけての非海洋地層で発見されており、北アメリカとアジアで最も豊富に存在しています。

中国のハドロサウルスの化石は非常に豊富で、全国各地の広い範囲に分布しています。中国では、山東省のほか、内モンゴル、寧夏、黒竜江、新疆、四川などで多くのアヒル嘴恐竜の化石が発見されている。

ハドロサウルス上科の系統樹と中国における分布

画像出典: Journal of Palaeogeography

中国における多くのハドロサウルス類の化石の起源に関して言えば、山東省は古くから有名である。 1923年、中国の地質学者譚希周は、山東省莱陽市江君頂村で、中国最古の命名されたハドロサウルス類、中国タンサウルスを発見した。その後、彼は莱陽市金港口村西溝で中華人民共和国建国後初の恐竜の化石骨格を発見した。その中には、頭飾りをつけた有名なハドロサウルスのスピノサウルス・チンダオサウルスや、キングコングのような口をしたタンサウルス、ヤンサウルスのライヤンサウルスなどが含まれていた。

諸城は白亜紀後期のハドロサウルスの化石が豊富に産出する場所です。 1964年以来、3回の大規模な恐竜化石発掘が行われ、世界最大の恐竜化石群が発見されました。発見されたハドロサウルス類には、巨大なシャンドンサウルス、巨大なチューチェンサウルス、巨大なカタイサウルスなどが含まれています。その中でも、巨大なカタイサウルスは世界で最も背の高いハドロサウルス類です。中国最大の角竜と中国最大の肉食恐竜も発見された。

諸城地域の巨大なシャンドンサウルスと北アメリカのエドモントサウルスは姉妹グループです。アヒルの嘴を持つ恐竜は、約8600万年から8300万年前にアジアで誕生しました。 1 つの枝は在来種の巨大なシャンドンサウルスに進化し、もう 1 つの枝はベーリング道路橋を経由して東アジアから北アメリカに移住し、エドモントサウルスに進化し、さらに分化と放散が進みました。

私の国、遼寧省北標市は白亜紀の恐竜化石の重要な産地です。有名なディプロドクス・ギルモレサウルスはここで発見され、白亜紀前期に生息していました。遼寧省宜県地域は白亜紀前期の最も重要な化石の宝庫です。恐竜、鳥類、哺乳類、顕花植物の重要な化石が多数発見され、世界に衝撃を与え、生物進化の重大な問題に関係する「熱河生物群」となった。ここで発見された宜県ボサウルスは、アジアで発見された最も原始的なハドロサウルス類の一つです。

黒竜江省のウラガ地域は、ハドロサウルスの重要な埋葬地の一つです。この地域で見つかったウラガドラゴン、北アメリカで見つかったブラキロフォサウルス、マイアサウラは合わせてハドロサウルス亜科の基底枝を構成しています。黒龍江省嘉陰市の龍鼓山地域は、白亜紀前期から白亜紀後期にかけての恐竜化石の重要な産地です。

黒龍江マンチュリアノサウルスは、我が国の黒龍江河畔の嘉陰県で発見されました。これは中国初の恐竜化石遺跡であり、中国初のハドロサウルス化石遺跡でもあります。黒龍江省嘉陰県龍谷山の後期白亜紀玉梁子層には、幼児から成体までのハドロサウルスの化石が豊富に保存されており、また、極めて珍しいハドロサウルスの卵化石やハドロサウルスの胎児化石も保存されている。成体と幼体のカロノサウルスが黒竜江省嘉陰県の西で発見された。カロノサウルスは白亜紀末まで生き残った大型のランベオサウルス亜科恐竜でした。

白亜紀後期に生息していた富雲ヤクササウルスが、新疆ウイグル自治区北部の富雲県で発見された。

内モンゴルの二連浩特で発見されたバコサウルス・ジャンギは、白亜紀前期のハドロサウルス類である。この種は今でも鳥脚類の多くの特徴を保持しており、最も研究されている種の一つです。アルシャー・プロトバコサウルスとゴビ・プロトバコサウルスは内モンゴルのアルシャーで発見され、白亜紀前期に生息していました。

次に、私の国南部に目を向けてみましょう。広東省と広西チワン族自治区でも、アヒルの嘴を持つ恐竜に関連する化石が相当数発見されている。例えば、広西チワン族自治区で発見されたダシ・ナンニングサウルスは白亜紀前期に生息しており、中国南部で発見された最初のハドロサウルス類でした。広東省で発見された南雄ハドロサウルスは、白亜紀後期の小型ハドロサウルスです。

広東省の南雄盆地はハドロサウルスの足跡の重要な産地であり、その中で楊美坑足跡遺跡の足跡に基づいて南雄ハドロサウルスの新種が命名された。これは中国産のハドロサウルス属の初めての記載であり、北米から中国までの足跡の分布を拡大し、南雄盆地に大型ハドロサウルス類が存在したことを示す新たな化石証拠を提供している。

広東省河源市では1万個以上の恐竜の卵の化石が発掘され、恐竜の卵の化石の最大のコレクションとしてギネス世界記録も獲得した。この地域には、保存状態の良い後期白亜紀のカモノハシ恐竜の卵の化石が豊富に存在します。

中国のハドロサウルスの骨格化石は主に中国北部で発見され、恐竜の足跡と恐竜の卵の化石は主に南部で発見されていることがわかります。なぜこのような現象が起こるのでしょうか?

南には足跡と卵の化石だけ？理由は乾燥した暑さへの恐怖かもしれません！

ハドロサウルスは主に海岸や河川流域に生息し、繁殖していました。彼らの骨、卵、巣、足跡は、世界中の白亜紀後期の河川や沖積平野の堆積物で広く発見されています。中国の上部白亜紀は広く分布しており、河川、沖積平野、丘陵地帯の沖積堆積物と少量の湖沼および火山砕屑堆積物が点在する特徴があり、多数のハドロサウルスの骨、足跡、恐竜の卵の化石を生み出しています。

白亜紀後期の中国の盆地分布のスケッチ

画像出典: Journal of Palaeogeography

上図からわかるように、白亜紀後期にはハドロサウルスの骨格化石は主に中国北部盆地で発見され、南部盆地では主にハドロサウルス恐竜の卵と足跡化石が産出され、広西盆地と南雄盆地では骨格化石はごく少数しか報告されていません。ハドロサウルスの骨格化石の分布が南北で異なる理由は 2 つあります。

一つの可能​​性としては、研究レベルの違いによるもので、北部では研究レベルが高く、南部では比較的研究レベルが低いことが挙げられます。もう一つの可能​​性としては、白亜紀後期の南部の気候は暑く乾燥しており、ハドロサウルスが一年中生息するには適していなかったということだ。彼らは適切な季節にのみ南部の河川流域を移動または繁殖したため、骨格の化石はほとんど保存されていません。

南部地域ではハドロサウルスの骨格化石は少ないが、ハドロサウルス類に属するハドロサウルス恐竜の卵化石が多数報告されており、広東省、湖北省、浙江省などに広く分布している。ハドロサウルスの足跡の化石も広東省南雄市で発見されている。したがって、南部で白亜紀後期のハドロサウルスの骨格化石が不足しているのは、研究レベルの違いによるものではない。

後期白亜紀には中国北部と中部は亜熱帯から温帯に属していたため、気候は温暖多湿で、植物相は北部亜熱帯から温帯気候の温暖多湿の植生が代表的であり、石炭を含む岩石系が広く発達していました。松遼盆地、膠来盆地、江蘇北部盆地、渤海湾盆地、華南北盆地は比較的独立した大きな窪地盆地であった。これらの大きな窪地盆地には川や湖が広く分布し、川や湖の堆積物が広く発達していました。被子植物は比較的豊富で、嘉陰、二連、南陽、山東膠莱などの盆地ではハドロサウルスが生息するのに非常に適していました。

中国南部のほとんどの地域では、白亜紀後期の気候は暑く乾燥しており、熱帯および亜熱帯の乾燥した暑い植生が特徴的でした。南部地域では被子植物は非常に稀であり、堆積層（江西省の茅店層、四川省の観口層、雲南省の満観河層、広東省の南雄層など）は、石膏と石灰質団塊を豊富に含む古土壌と赤色層堆積物によって特徴付けられます。

乾季の暑く乾燥した気候は、ハドロサウルスが一年中ここで暮らすには適していない可能性があります。彼らは雨季の間、南部地域の水系に沿ってのみ繁殖したり移動したりする可能性があります。中国の南寧市にはクスノキ科の被子植物の化石が一定数存在し、ハドロサウルス類の生活に適していた可能性のある熱帯半乾燥環境を反映している。

中国におけるハドロサウルス類の分布範囲は極めて限られている。ハドロサウルスの各種は、1 つの場所、または互いに非常に近い数か所でのみ発見されています。これは、これらのハドロサウルス類が白亜紀後期に広い地域に広がった後、比較的隔離された狭い環境に隔離されていたことを示しています。同時に、これらの小さな環境はハドロサウルス類にとって孤立した分化した環境となり、白亜紀後期のコニアック期からマーストリヒチアン期にかけての急速な拡散と分化につながりました。

結論

ハドロサウルスは長い歴史の流れの中で長い間埋もれていましたが、科学研究者の努力のおかげで、数千万年前の本来の物語が復元されました。ハドロサウルスたちも、自分たちの「感動」体験が後世の人々に語り継がれるとは思っていなかったでしょう。

参考文献:

【1】星海。 2015．中国産ハドロサウルス上科の新化石資料とその形態、系統発生、個体発生に関する研究。中国地質大学（北京）の博士論文。

【2】王睿、江宝宇。 2021．白亜紀後期の中国における古河川システムの分布とそれがハドロサウルスの分布に与えた影響。古地理学ジャーナル、23(3):581-599.