スピノサウルスの骨は、このとげのある恐竜が水上スポーツを楽しんでいたことを示唆している

9000万年以上前、ティラノサウルス・レックスと同程度のサイズの恐竜が獲物を探して浅瀬を泳いでいたと科学者らが本日ネイチャー誌に報告した。

プレシオサウルスや魚竜など、古代の爬虫類の多くは海で生活していたことが知られているが、恐竜は一般的に陸生動物と考えられてきた。しかし、さまざまな恐竜、他の絶滅した生物、現代の動物に属する 380 個の骨の密度を分析した結果、白亜紀の代表的な恐竜スピノサウルスとその近縁種は泳ぎが得意だったことが示唆された。

新たな発見と他の報告に基づくと、スピノサウルスが水生恐竜であった可能性は「非常に高い」と、この研究には関与していないパリのフランス国立自然史博物館の古生物学者アレクサンドラ・ウセイ氏は言う。

スピノサウルスは、おそらく現代のアザラシやイルカのような敏捷性や潜水能力はなかったが、その骨は、この巨大な捕食動物が陸上よりも水中にいる方が快適で、奇形のカバやワニのように川底を泳いでいた可能性があることを示しているとウッセイ氏は言う。

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スピノサウルスは、ジュラ紀に出現したスピノサウルス科として知られる肉食恐竜の仲間である。シカゴのフィールド自然史博物館の古生物学者で、この研究の共著者であるマッテオ・ファブリ氏によると、スピノサウルスは、細長いワニのような顔と背中の長いトゲを持ち、その高さは6フィートほどに成長したという。スピノサウルスはティラノサウルスほど重くはなかったが、体長はより長く、一部の標本は推定50フィートに達したという。

最初のスピノサウルスの化石は20世紀初頭にエジプトで発見されましたが、第二次世界大戦中に破壊されました。1980年代から1990年代にかけて、研究者たちはスピノサウルスとその仲間の断片的な化石を世界中で発見し始め、スピノサウルス科の動物は主に陸生で、現代のサギのように魚を探すために時々水の中を歩いていたのではないかと推測しました。

その後、2014年にモロッコで、異常に良好な状態のスピノサウルスの骨格が発見された。「古生物学の分野で大きな議論を巻き起こしました」とファブリ氏は言う。ファブリ氏と共同研究者は、この恐竜が少なくとも部分的に水生だったことを示唆する、ずんぐりとした後肢やパドルのような足など、いくつかの特徴に注目した。2020年に研究チームは、スピノサウルスの尾は珍しいひれのような形をしており、現代のワニの尾と同様に、水中を進むのに役立った可能性があると報告した。

それでも、動物が水中で過ごした時間を骨の形から判断するのは難しいとファブリ氏は言う。現代のクジラやアザラシは、水生性を示す骨格の特徴を多く備えている。しかし、カバやバクなど、水を好む他の種では、こうした特徴はそれほど明白ではない。

カバは水生生活を送っていたことがよく記録されているが、「カバの骨格を見ると、他の動物よりも陸生動物によく似ている」とファブリ氏は言う。「では、解剖学だけに注目しているために、化石記録の生態学的多様性を過小評価している可能性はあるだろうか？」

この疑問を解決するために、彼と彼の同僚はスピノサウルスと他の2つのスピノサウルス科の動物、バリオニクスとスコミムスの骨密度を測定し、他の恐竜や絶滅した爬虫類、白亜紀の鳥類、そしてさまざまな現代の鳥類、哺乳類、爬虫類と比較した。研究者らはCTスキャンを使用し、顕微鏡で骨の薄片を調べることで、標本の大腿骨と肋骨を調べた。

「密度が高いということは、体積単位あたりの組織が多いということです」とファブリ氏は言う。「水生動物の場合、密度が高いと簡単に沈むので、浮力のコントロールがしやすくなります。」

カバ、マナティー、ワニ、ペンギンなど、水中に潜る動物は、魚竜や現代のクジラ、アザラシなど、餌を探すために深く潜る陸生動物や水生動物よりも骨が密です。これらのより活発に泳ぐ動物は、かさばる骨ではなく、自分の動きで浮力​​をコントロールしていると、ウセイ氏は言います。現代のクジラの祖先など、陸生動物が水中に出るようになると、その移行の早い段階で密な骨が進化します。「​​骨の形よりも内部構造の方が急速に変化します」と、彼女は言います。

ファブリ氏と彼のチームは、一般的に動物の骨密度は体の大きさとほとんど関係がないことに気づいた。また、空を飛ぶ動物は骨が軽い傾向があり、最も密度の高い骨は水生動物に見られることにも気づいた。浅瀬に生息する動物の場合、「外側に骨があり、中央が空洞になっているドーナツ型の断面ではなく、単に中心まで骨がたくさんあるだけです」とファブリ氏は言う。

研究者たちは、スピノサウルスとバリオニクスの両種が、ペンギン、鵜、プレシオサウルスに似た極めて密度の高い骨を持っていたことを発見した。ファブリ氏は、卵を産むために陸に戻った可能性はあるが、ほとんどの時間を水中で過ごした可能性が高いと述べている。

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一方、スコミムスの骨は分析対象となった他の恐竜に似ており、他の恐竜のように水中で狩りをしていなかったことを示唆している。しかし、スコミムスの長い鼻先と円錐形の歯は、魚類を餌としていたこと、また川岸を歩いて渡っていた可能性を示唆している。

ファブリ氏は、恐竜のほとんどは水中生活に適した体ではなかっただろうと語る。とはいえ、骨の形状から科学者がこれまで想定していたよりも泳ぐのに適していた絶滅動物が他にもいたかもしれない。次のステップは、より広範囲の恐竜化石の骨密度を測定することだと同氏は語る。

「化石記録はかなり断片的で、骨格の大部分は非常に断片的です」とファブリ氏は言う。「ですから、これは非常に興味深いことです。化石記録から生態学的適応を理解できるだけでなく、それを理解するためには完全な骨格は必要ないということを示す方法だったからです。」

分析の限界の 1 つは、非常にコンパクトな肋骨が陸上動物に見られることがあるため、これらの骨が必ずしも水生生活を示すものではないことだと、ウセイ氏は指摘する。それでも、ファブリ氏と同僚がスピノサウルスで観察した密集した大腿骨は、これらの恐竜が水生だったことを示唆している。将来的には、研究者らが前肢などの追加の骨の密度を調べ、骨の全長にわたって密度が一定であるかどうかを調べることで、スピノサウルスが水生だったというさらなる証拠が見つかるかもしれないと、同氏は言う。

「骨の数は多くないので、できるだけ多く利用する必要がある」と彼女は言う。