うわー、恐竜の卵は思っていたよりもかっこよかった

卵の芸術となると、現代の鳥が市場を独占しています。カメやトカゲ、ワニは卵を真っ白に包みますが、鳥の卵は鮮やかな青や茶色、斑点だらけです。長い間、科学者たちはこのカラフルな特徴は完全に現代の鳥類に特有のものだと考えていました。しかし、私たちの翼のある友人たちは、この芸術的能力を恐竜から直接受け継いだのかもしれません。

今週ネイチャー誌に掲載された論文によると、カラフルな卵は恐竜の間で一度だけ進化し、その後恐竜はその特徴を現代の子孫に受け継いだという。卵の色が現れるようになったのは、現代の鳥類の多くの種と同様、恐竜が地上に巣を作り始めた頃だったことを科学者らは発見した。

「これは文献にとって本当に重要な貢献であり、卵殻色素がこれまで考えられていたよりもずっと早く進化したことを示しています」と、今回の研究には関わっていないロングアイランド大学ポスト校の行動生態学者ダニエル・ハンリー氏は言う。

最近まで、ほとんどの科学者は恐竜の卵は普通の爬虫類の卵巣に似ており、進化の歴史の中で子孫に色を付ける能力を持つ生物は鳥類だけだと考えていた。2015年、新しい研究の著者の一人であり、エール大学の分子古生物学者であるジャスミナ・ヴィーマンは、非常に優雅なオヴィラプトルの卵に青緑色の痕跡を発見した研究を発表した。

次に、ヴィーマンは「卵の色は単一の進化的起源を持つのか、それとも[その特徴]は2回以上独立して進化したのか」を知りたいと思った。

この疑問に答えるために、ウィーマン氏とアメリカ自然史博物館の同僚たちは、世界中の恐竜やワニ、ニワトリやエミューなどの鳥類の卵殻の破片を20個集めた。科学者たちは、どの種の恐竜の卵なのか確実にわかるものだけを使ったため、サンプルは大幅に制限されたと、AMNHの古生物学部門長でこの新しい研究の共著者であるマーク・ノレル氏は言う。

鳥類の場合、卵の色と模様はすべて、青緑色を作るビリベルジンと、赤褐色を作るプロトポルフィリン IX という 2 つの色素に分解されます。ヴィーマンとノレルは、ラマン顕微分光法と呼ばれる技術を使用して、恐竜の卵に含まれるこれらの色素の微量濃度を検出し、測定して、色と模様を再現しました。この技術は非常に感度が高く、分析時に貴重な卵殻サンプルを破壊しない、とノレルは述べています。

次に、科学者たちは、それぞれのカラフルな卵を恐竜の系統樹（系統発生学とも呼ばれる）にマッピングした。彼らは、カラフルな卵が、現代の鳥類の祖先である獣脚類恐竜の祖先の初期に、恐竜が卵を埋めたり覆ったりしなくなった頃に現れたことを発見したとノレル氏は言う。この時期は、色のついた卵を作る能力が一度だけ進化したことを示唆しており、「鳥類の祖先の近くで進化したのではなく、恐竜の系統樹のずっと奥深くで進化した」とノレル氏は言う。

爬虫類は現在、装飾のない卵を埋めたり覆ったりしているが、科学者たちは、露出した巣で卵を保護するために、色鮮やかな殻が進化した可能性が高いと考えている。色のついた卵殻は、開いた巣に産みつけられた幼鳥をカモフラージュしたり、鳥が自分の幼鳥を識別して寄生を防ぐのに役立ったり、太陽放射を遮断したり、卵を適切な温度に保ったり、紫外線が茶色の色素を刺激したときに侵入する細菌をブロックしたりする可能性があるとハンリー氏は言う。

「開いた巣を作ると、卵は環境にさらされ、潜在的な捕食者や巣の寄生虫、親にさらされることになります」とヴィーマン氏は説明する。「卵の色の進化に有利な選択圧が働くのです」

卵殻との類似性は、現代の鳥類の生活を参考にして過去の「恐竜の生態を予測」できる可能性があるとハンリー氏は言う。「それはとても素晴らしいことだ」