復元：虹色の4枚の翼を持つ恐竜

恐竜ファンは、一部の恐竜が鱗ではなく羽毛に覆われていたという衝撃からまだ立ち直っていない。今、そのファンは再び心の中のイメージをアップデートしなければならないようだ。2年前に色鮮やかな羽毛に覆われたヴェロキラプトルの鮮明な画像を提供してくれた同じ研究者数名が、今日サイエンス誌に論文を発表し、初めて知られる虹色の恐竜の決定的な証拠を提示したのだ。

その栄誉は、およそ 1 億 2000 万年前に生息していたドロマエオサウルス (口語では「猛禽類」) と呼ばれる鳥類のような肉食動物の 1 つであるミクロラプトルに与えられます。ミクロラプトルは、珍しい 4 枚の翼を持つ形状と、体重が 1 キログラム未満で、少なくともある意味では飛べるほど小さかったことで、他の猛禽類とは一線を画しています。科学者たちは、羽毛がもたらす空気抵抗を利用して木から木へと滑空したと考えています。

4枚の羽が虹色だったことがわかった今、その羽はさらに印象的に見えます。虹色は、シャボン玉、油膜、孔雀、ハチドリ、カラスなどの鳥類など、一部の表面の特性で、異なる角度から見ると色が変わって見えるものです。羽毛に虹色が現れるのは、羽の細胞レベルでケラチン、空気、メラニンの層が交互になっており、それぞれが異なる周波数で光を散乱するためです。

研究チームは、最も単純な種類の虹彩、つまりカラスやキジバトに見られる黒地に光沢のある青を仮定した保守的な再構成を行った。細胞構造と外観の両方が知られている現代の鳥類の羽毛を研究することにより、サイエンス研究チームは虹彩に伴う傾向がある一連の構造的要因を導き出すことができた。最もわかりやすい兆候は？それは、メラニンが蓄えられている細胞内の器官である、細長いメラノソームである。中国遼寧省で保存状態の良いミクロラプトルの標本から化石化したメラノソームのサンプルを20個採取した後、研究者らは、その細いメラノソームが、現在知られているすべての鳥類の虹彩に関連するものと明確に一致することを実証することができた。

ミクロラプトルの羽毛がどのような種類の虹彩を呈していたかについては、確信が持てないと研究者らは警告する。虹彩は、メラノソームの構成と、それが埋め込まれているケラチンによって、さまざまな形をとることができる。現代の鳥類の例としては、滑らかなケラチン層の上に滑らかなメラノソーム層が重なってできる、カラスのシンプルな青黒い光沢から、気泡が点在するスポンジ状のケラチン層が作り出す、クジャクの絶え間なく変化する虹まで、多岐にわたる。

ケラチンは化石化しないため、ミクロラプトルの構造情報は失われている。「レンガ造りの建物からセメントを取り除いたところを想像してみてください。レンガはすべて崩れ落ちるでしょう」と、分子古生物学者で論文共著者のヤコブ・ヴィンター氏は言う。ミクロラプトル特有の虹彩を推測する能力がなかったため、同氏のチームは、最も単純な種類、つまりカラスやイシドリに見られる光沢のある黒地に青を基調とした保守的な復元図を作成した。

ミクロラプトルの羽毛が玉虫色だったことは、最近の別の論争にも光を当てる。2011年にサイエンス誌に発表された論文では、目の特徴である強膜輪の形状に基づいて恐竜が夜行性（夜間に活動する）か昼行性（日中に活動する）かを推測できると主張し、この方法を使用してミクロラプトルが夜行性であると宣言した。しかし、この最近の発見は疑問を提起する。なぜ夜行性の恐竜が、日光の下でしか見られない派手な玉虫色の羽毛を持っていたのだろうか？ ビンサー氏は、「夜行性の鳥は、羽毛が見える日中は活動していないため、ディスプレイ用に設計された羽毛を持っていません」と指摘した。例えば、フクロウの地味な羽毛を考えてみよう。「これは、色彩について学ぶことが重要である理由の一例です。それは、他の種類の証拠に疑問を投げかけるのに役立つからです」とビンサー氏は述べた。