恐竜は一度の大量絶滅を生き延びたが、その後運は尽きた

「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。

私たちは皆、小惑星について知っています。約 6,600 万年前、北半球の春に、幅 6 マイルの宇宙の岩石の塊が地球に衝突し、世界で 5 度目の大量絶滅を引き起こしました。現存するすべての植物と動物の種の約 75 パーセントがほぼ一夜にして姿を消し、私たちの愛する恐竜は激減しました。恐竜の群れのうち、現代まで生き残ったのは嘴のある鳥類だけでした。

しかし、恐竜の時代がどのように終わったかに焦点が当てられすぎて、恐竜の予期せぬ台頭は見過ごされがちです。約2億100万年前、ジュラ紀の幕開けの頃、別の大量絶滅が起こり、恐竜は私たちが大好きな「恐ろしいトカゲ」になりました。古生物学者が認める5つの大量絶滅のうち、真にその舞台を整えたのは4番目の大量絶滅でした。

恐竜の「優位性」という考えはあまりにもありふれているため、遠い昔に爬虫類が大きくなく支配的ではなかった時代があったと考えるのは奇妙です。しかし、古生物学者が発見したのはまさにそれです。現在知られている最古の恐竜は、2億3千万年以上前の三畳紀の岩石から発見されたもので、比較的小型で細身の生き物で、古代の風景に生息していた他の動物に比べると珍しいものでした。たとえば、最近ジンバブエで発見されたムビレサウルス・ラーティは、ジャーマンシェパードくらいの大きさと重さの二足歩行の草食恐竜で、当時最大で最も凶暴な生き物とは程遠いものでした。

三畳紀には、さまざまな爬虫類の科が繁栄した。この時代初めに、現在のシベリアで大規模な火山噴出によって起きた大量絶滅が、急速な地球温暖化、大気中の酸素レベルの変化、その他の生態系の混乱を引き起こし、鱗のある生き物は新たな進化を遂げるか絶滅するかを迫られた。その後に進化した最初の恐竜は、ラブラドゥードルくらいの大きさの細身の雑食性生物だった。しかし、この地に最も大きな痕跡を残した爬虫類は、今日のワニの古代の親戚である擬鰭類と呼ばれるグループだった。

過去20年間で、古生物学者は実際の恐竜よりもずっと前に恐竜のような解剖学や行動を進化させた複数の擬鰭類を発見してきた。箱型の頭を持つ肉食動物のポストスクスはティラノサウルス・レックスに非常によく似ていたため、当初はワニではなくT・レックスの祖先と間違われた。小型の草食動物のエフィギア・オキーフェアは2本足で走り、歯ではなくくちばしがあり、1億年以上後に進化することになるストルティオミムス・アルトゥスのような「ダチョウ似」恐竜に似ていた。厚い板状の「アルマジロディル」デスマトスクスも擬鰭類で、後にアンキロサウルス類によって再発明されるトゲトゲしたスタイルの先駆者だった。三畳紀の先史時代のワニはさまざまな形や大きさのものがいたが、恐竜は大部分が小さくて細身で、解剖学的にそれほど目立った特徴はなかった。恐竜の中には三畳紀の終わりごろには大きくなり始めたものもあったが、ジュラ紀に見られた驚くべき奇人変人とはまったく異なっていた。

しかし 1950 年代までに、古生物学者は、自分たちが発見した三畳紀の動物群の多くが、次のジュラ紀の初期までに姿を消したことに気づいた。多様な擬似鰓類の大部分は絶滅したが、恐竜は三畳紀とジュラ紀の境界をほとんど無傷で生き延びているようだ。専門家は、生物多様性の激変を説明するために、海面の変化から以前の小惑星の衝突まであらゆることを提案しているが、最も可能性の高い原因は、広大な中央大西洋マグマ区での別の激しい噴火である。この噴火は、超大陸パンゲアがちょうど分裂していたときに起こったが、今日の大陸のジグソーパズルの中に保存された火山岩を見れば、影響を受けた地域を推測することができる。 50 万年以上続いたこのパルスの痕跡は、地球の大気中の二酸化炭素濃度を現在の 10 倍にまで高め、ノバスコシア州からブラジルまで発見されています。それだけではありません。地質学者たちは、この重要な時期の岩石から二酸化硫黄の証拠も発見しました。この化合物は、温室効果ガスによって生み出された温暖期の合間に急速な寒冷化を引き起こしたと考えられます。

なぜプロトクロックスが衰退し、恐竜がこうした変化をものともしなかったのかは謎だ。理論上は、より多様な形、大きさ、行動を進化させた動物のグループの方が、プレッシャーの下でよりうまくやっていけると思われるだろう。一部のワニは生き残ったが、それらは大型で複雑な動物ではなく、虫やトカゲを追う小型で比較的一般的な肉食動物だった。小型の日和見主義者は、より大型でより特殊化した動物が苦戦するなかで十分な食料と生息地を見つけることができるため、大量絶滅をうまく乗り越える傾向がある。しかし、アロサウルス、アパトサウルス、ステゴサウルス属の先祖である3つの主要な恐竜グループすべてのメンバーが生き残ったという事実は、遠いワニの親戚の運命を考えると奇妙に思える。

その秘密は、骨よりも保存が難しい組織や生物系の中に見つかるかもしれない。2020年、古生物学者は恐竜と空飛ぶ翼竜の共通祖先の近縁種である、コンゴナフォン・ケリーと名付けられた小さな爬虫類について記述した。このような小さな動物は、恐竜と翼竜の両方に存在する特徴である暖かくふわふわした原始的な羽毛の恩恵を受けていたはずで、古生物学者は、小さなサイズ、温血動物であること、断熱性のある毛皮が最初の恐竜に受け継がれたのではないかと考えている。これらの特性により、恐竜はワニのいとこたちよりも多様な生息地に耐えることができただろう。

昨年発表された新しい研究を踏まえると、この背景はもう少し納得がいく。初期の恐竜の化石は、少なくとも一年のうちの一部は凍っていた生息地で発見されることがある。擬鰓類は繁殖力はあったものの、温暖な地域にのみ分布していたようである。一方、三畳紀の恐竜は分布範囲が広く、2億100万年前の驚異的な噴火によって生じた気候の変化を生き延びることができた。

もしこれらの噴火が起こらなかったり、それほど激しくなかったりしたら、「恐竜の時代」は「ワニの時代」になっていたかもしれない。恐竜の進化は、より広範な擬似鰐類との相互作用によって形作られ、私たちが決して見ることのない別の世界が生まれただろう。2 度の大量絶滅によって生態系が一掃され、恐竜は繁栄し、新しい形態に適応できる場所へと冒険することができた。これは、数百万年後の恐竜自身の悲惨な瞬間とは対照的だ。

ライリー・ブラックのコラム「恐竜の謎」をお楽しみいただけたでしょうか。次の記事は 9 月に PopSci+ で公開されますので、ぜひご覧ください。