動物がどのようにして飛べるようになったのかはまだわかっていない

「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。

私たちは今も恐竜の時代に生きています。ハト、ペンギン、ヤマウズラは、6600万年前の小惑星による災害を生き延びた唯一の系統に属しています。少なくとも一部の恐竜が今も私たちの間で群れをなしているという認識は、古生物学に、この分野の創始者が想像した以上に奥深さをもたらしました。生きた恐竜について学ぶことは、化石としてしか触れることのできない種をより深く理解するのに役立ちます。しかし、ヴェロキラプトルのような祖先から鳥の起源をたどることはできますが、私たちが完全に理解していない重要な部分が1つあります。ミクロラプトルなどの恐竜は、いったいどうやって飛ぶ能力を進化させたのでしょうか。

飛行の定義は少々難しいかもしれません。単に空中を移動するということではありません。結局のところ、有袋類、カエル、ヘビ、その他、かなりの距離を滑空できる動物がいます。飛行はもっと具体的なもので、翼だけでなく羽ばたきの進化を必要とします。カラスが羽ばたくのを見ていると、恐竜が次々と羽ばたき、空中に留まる正確なメカニズムを実演しているのを見ていることになります。古生物学者が直面している問題は、恐竜がどのようにして地上を走り回る陸生爬虫類から羽ばたき、羽を生やす驚異の生き物に進化したかということです。

始祖鳥（Archaeopteryx lithographica）は、約1億5000万年前の鳥類として最も古くから知られているが、あまり役に立たない。19^世紀後半に化石が発見されると、ジュラ紀の恐竜の骨の周囲で見つかった羽毛の飛沫は、その種が先史時代のバイエルンの森林の上を飛んでいたことの証拠であるとすぐに考えられた。しかし、時が経つにつれて、始祖鳥（Archaeopteryx ）属は空気力学的に優れているというより、不格好に見え始めた。この鳥類の祖先は、前縁が浅い非対称の風切羽を持っていたが、これは動力飛行に不可欠な適応であるが、その骨格の構造は、現生鳥類で見られるような飛行が可能には見えなかった。この矛盾から、始祖鳥が積極的に羽ばたいていたいたのか、主に滑空していたのか、あるいは現代の同類とは異なる飛行泳法を使用していたのかという長年の論争が繰り広げられてきた。答えが何であれ、謎の解決法は骨だけでは見つからない。そして、羽毛のある恐竜の新たな種が発見されるにつれ、謎はますます複雑になっていった。

1990年代半ば以降、古生物学者は数十種の羽毛恐竜を発見してきた。その多くは中生代の鳥類の近縁種か、あるいは飛行に関連した適応を遂げたものであり、ミクロラプトル属は長い腕だけでなく脚にも長い羽毛を持っていた。実際、古生物学者は恐竜の動力飛行が少なくとも3回進化したと考えている。1回は鳥類で、2回はラホナビス・オストロミなどの近縁種の恐竜である。これには、他の種よりも空気力学的に優れた構造を持つものの、羽ばたきで空中に留まることはできなかった羽毛恐竜の数は含まれていない。鳥類とその祖先における飛行関連の特徴の整然としたパターンではなく、新たに浮かび上がった図は絡み合った混乱を示している。

これにより、空飛ぶ獣の歴史が一変する。最近まで、羽毛恐竜は飛行の進化段階の代表とされてきた。現在、古生物学者は、鳥類と羽毛非鳥類恐竜の両方で、飛行が独立して複数回進化した経緯を解明する必要がある。始祖鳥の祖先が辿った道は、ミクロラプトルやラホナビスの先祖が辿った道と同じではないかもしれない。

専門家は、飛行の起源について多くのアイデアを壁に向かって投げつけてきた。これらは「地面から上へ」と「木から下へ」の仮説に大別され、ほとんどの古生物学者は、地上に生息するヴェロキラプトルに似た鳥類の祖先がどのようにして飛行能力を進化させたかに焦点を当てた説明を支持している。おそらく、羽毛のある鳥類の祖先は昆虫を追いかけ、飛びついて腕の羽で捕まえようとしたため、恐竜はより長く空中に留まることができて有利だっただろう。あるいは、飛行は滑空から始まり、恐竜は木に登って森の中を急降下したため、腕を羽ばたかせて少しでも遠くまで飛べる恐竜が有利だったかもしれない。イワシャコが斜面を駆け上がるときに体を安定させるために翼を羽ばたかせる方法など、現代の鳥の行動もいくつかの手がかりを提供している。

空を飛ぶ恐竜の進化に関する仮説はすべて、私たちが生きている間に観察できない動物の行動に焦点を当てています。専門家は、羽、骨、飛行の普遍的な仕組み、そして現代の鳥が空中に飛び立ってそこに留まる方法から、できる限りの手がかりを引き出さなければなりません。骨格力学やその他の推測された詳細に基づいて風洞実験を実施し、始祖鳥が飛行中にどのように行動したかを計算することは可能ですが、先史時代の種が行った可能性のあることと、中生代に実際にどのように行動したかの間には常に違いがあります。進化は、特定の結果に向かって整然と進むものではなく、繰り返し、行き止まり、多様性に満ちた絶え間ない変化の物語です。

恐竜がどのようにして飛べるようになったのかという謎を解く唯一の答えはあり得ない。科学者が検討すべき事例が複数あるからだ。それが鳥類であれ、非鳥類型恐竜であれ、それぞれの系統の歴史をそれぞれの観点から研究しなければならない。それだけでなく、最初に飛んだ恐竜についての基本的な疑問に思えたことは、何マイルも何百万年も離れた異なる場所と時代の異なる恐竜がなぜ同様の能力を発達させたのかという疑問をさらに生み出すだけだ。恐竜と同種の毛むくじゃらの空飛ぶ爬虫類である翼竜は、始祖鳥より5000万年以上も前に空を支配していたので、恐竜が普及する前から地球上には飛ぶ生き物があふれていたわけではない。空飛ぶ恐竜がどのようにして驚異的な能力を獲得したかについて現在推測されている物語は、20年前のものよりはるかに複雑だ。給餌器に止まるフィンチや、上昇気流に乗ってゆっくりと旋回するヒメコンドルを見たとき、あなたは化石記録にまだ隠された最大の秘密の一つを垣間見ていることになる。

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