なぜ一部の恐竜が巨大化したのかの謎

「恐竜の謎」は、「恐ろしいトカゲ」の秘密の側面と、古生物学者が夜も眠れないほど悩まされているあらゆる疑問を掘り下げます。

巨大な恐竜の横に立つまで、自分がいかに小さいかはわかりません。博物館のホールで適切な照明を見つければ、アパトサウルス、パタゴティタン、ブラキオサウルス、そして過去 6,600 万年の間に他のどの陸生生物よりも大きく成長した他の爬虫類の骨格の影に文字通り立つことができます。しかし、ほぼ 2 世紀にわたる研究を経ても、一部の恐竜がこれまでのどの陸生哺乳類よりも大きかった理由については、漠然とした理解しかありません。

超大型恐竜にはティラノサウルス・レックスの体重が成熟した雄のアフリカゾウより重かったなど、多くの恐竜が分類されるが、史上最大のタイトル保持者は竜脚類だった。頭は小さく、歯は単純で、首は驚くほど長く、体はがっしりとしていて、尾は先細りだった。竜脚類の多くは体長が100フィートを超えるため、古生物学者もどの種が最長だったのかまだわかっていない。最大の陸生哺乳類、例えば角のないサイのパラケラテリウムや最大の化石ゾウは約18トンにもなったが、竜脚類は進化の歴史の中で少なくとも36回は質量が大きく進化した。ジュラ紀から白亜紀にかけて、巨大草食動物の復活が続いている。

これらの生物の驚くべき重量は、なぜ彼らがそれ以前やそれ以降のどの陸生生物よりもずっと大きくなったのかとしばしば疑問に思わせます。しかし、古生物学の領域では、「なぜ」という質問に答えるのは非常に困難です。「なぜ」で始まる質問は歴史の問題であり、この場合、その歴史は 1 億 3000 万年以上にわたって複数の大陸で何十回も繰​​り返されています。最終的な結果は見えても、原因を完全に理解することはできません。

しかし、恐竜は私たちの想像力に爪を立てる習性があるため、研究者たちは研究を続け、過去 20 年間で、最上級の竜脚類の過剰についていくつかの手がかりを見つけ出しました。酸素レベルが高いことが、いくつかの古代の昆虫のより大きな体格と関連付けられてきましたが、恐竜の全盛期の大気は今日とほぼ同じでした。さらに、地球の重力は中生代でも現代と同じくらい強かったのです。そのため、アルゼンチノサウルスや他の最上級の竜脚類の印象的な大きさは、大気中の酸素の増加や重力の低下などの非生物的要因によるものではないことがわかっています。説明は別のところにあります。

古生物学者は恐竜そのものを観察することで真実に近づきつつある。例えば、専門家は竜脚類と新生代のマストドンや巨大サイを区別する一連の特徴を特定した。卵はそれに大きく関係している。

史上最大の哺乳類は胎盤を持つ動物で、より成長した状態で生まれてくるよう、体内で子孫を妊娠していた。この生殖戦略にはいくつかの制約がある。より大きな成体サイズに達するには、各種のメスはより長い期間、胎児を子宮の中に抱える必要がある。たとえば、アフリカゾウはすでに約 2 年間妊娠しており、その間にさまざまな問題が発生する可能性がある。しかし、竜脚類は、すべての非鳥類型恐竜と同様に、一度に複数の卵を産み、生児出産の生殖制約を回避して、巨大化する可能性のある大量の胎児で生態系を溢れさせた（たとえ、そのほとんどが当時の肉食動物のおやつになってしまったとしても）。さまざまな生殖戦略により、恐竜は哺乳類よりもいくつかの利点を得た。

カマラサウルスや他の竜脚類も、その解剖学上の特異性からいくらか助けを得ていた。竜脚類は呼吸器官に複雑な気嚢システムを持ち、骨の内側と周囲に空気ポケットを作っていた。これらの気の利いた特徴により、強度を犠牲にすることなく骨格を軽く保つことができ、空気から酸素を抽出して余分な体温を発散させるのもより効率的になっていた。この独特な恐竜は、過去 6,600 万年間の大型草食哺乳類のように、巨大な歯がぎっしりと生えた重い頭を持たなかったため、長い首も生やすことができた。その代わりに、竜脚類はスプーンや鉛筆のような形の歯がぎっしり生えた小さくて軽い頭を持ち、その歯は主に植物を噛み砕いて消化管で分解・発酵させるだけだった。言い換えれば、歯ではなく腸が働いていたのだ。イチョウ、スギナ、その他の中生代の一般的な植物の研究は、古代の植物がこれまで考えられていたよりもカロリーが高かったことを示している。そのため、緑色の食物の豊富さが爬虫類の巨人たちの前例のない成長を促進した可能性が高い。

しかし、これらの事実は、竜脚類がなぜ巨大化できたのかを示しているに過ぎない。恐竜は、その方向に流れていく必要はなかった。実際、比較的小型のものもあった。島に生息するマジャロサウルスは、大型の牛ほどの大きさだった。竜脚類はもっと小型でも繁栄できたかもしれないが、代わりに巨大種の系統を次々と生み出した。大型化を可能にした要因についてはある程度わかっているが、竜脚類が巨大な体を進化させるに至った進化圧力についてはまだわかっていない。

捕食動物も確かに役割を果たした。すべての竜脚類は小さく生まれた。最も大きな種でさえサッカーボールほどの大きさの卵から孵った。ジュラ紀や白亜紀のさまざまな肉食動物の餌食だったが、早く成長することがその飢えた顎をかわすひとつの方法だった。大型動物の狩猟は危険で、ライオン、オオカミ、そして現代の人間でさえもそうであるように、命を奪うことさえある。そのため、竜脚類はアロサウルスやティラノサウルスのような動物にとって魅力的でなくなるように太ったのかもしれない。

しかし、肉食動物としての食欲が竜脚類の大きさの主な要因であったとしたら、恐竜の間ではより均一で長期にわたる「軍拡競争」が時間の経過とともに見られ、その結果、捕食者と獲物が徐々に大きくなっていったはずだ。化石記録は、竜脚類がさまざまな時期と場所で大型化したことを示している。おそらく、地元の食べ物から、交尾中の竜脚類がお互いにセクシーだと感じるものまで、さまざまな理由が考えられる。巨大恐竜が何度も進化したことは、竜脚類の印象的な体格に至るまでの道筋が 1 つだけではなく、多数あったことを示唆している。生物学は当時も今と同じくらい複雑で、体長 100 フィートの爬虫類を実際に体験しなければ、その全容はわからないだろう。

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