乳歯からジュラ紀の小型哺乳類の驚くほど長い寿命が判明

スコットランドの化石が豊富で霧深いスカイ島をくまなく調査していた古生物学者のチームが、小型だが興味深い初期の哺乳類の化石を発見した。クルサトドンと呼ばれるネズミほどの大きさのこの生物は、幼体で死んだときに乳歯を永久歯に生え替わっていた。その古代の歯の生え変わりは、小型の初期の哺乳類は、同サイズの現代の哺乳類よりも寿命と成長期間が長かった可能性があることを示している。この発見の詳細は、7月24日付けのネイチャー誌に掲載された研究論文に記載されている。

哺乳類に会いましょう

この新しい研究で発見された標本は、中期ジュラ紀、つまり約 1 億 6,600 万年前のものです。この頃、哺乳類目、つまり初期の哺乳類とその最も近い絶滅した近縁種が本格的に姿を現し始めました。この時代の最も一般的な哺乳類の目の一つは、中期ジュラ紀から前期白亜紀にかけて生息していたドコドンタン類です。彼らは独特な歯の組み合わせで知られており、現生の祖先とそれほどかけ離れていません。

「ドコドンタン類やその他の初期の哺乳類の生活は、今日の小型哺乳類（トガリネズミやネズミなど）と似ていただろう」と、研究の共著者でスコットランド国立博物館の古生物学者エルサ・パンチロリ氏はポピュラーサイエンス誌に語っている。

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彼らのほとんどは昆虫を食べ、恐竜の踏み鳴らす足や鋭い顎のような捕食者から安全な下草の周りで暮らしていた。彼らは夜明け、夕暮れ、そして夜間に最も活発だったと思われる。

「しかし、ドコドンタン類は特に興味深いです。化石から、ドコドンタン類の一部はより大きく成長し（ケナガイタチくらいの大きさ）、木登りや水泳、穴掘りもできたことが分かっているからです」とパンチロリ氏は言う。 「また、非常に複雑な形の歯を初めて持っていたおかげで、はるかに幅広い食物を食べていました。言い換えれば、彼らはその時代における進化の革新者だったのです。」

現代の哺乳類は、一般的に幼少期に急速に成長し、成体になると成長が止まります。ハムスターを飼ったことがある人なら誰でもわかると思いますが、成体になって体重が小さい種は、一般的に成長が早く、若い年齢で成熟し、寿命が短く、大きな種よりも多くの子を産みます。

哺乳類の体重は一般的に3オンス程度以下だったが、現代の小型哺乳類よりも寿命が長く、成長速度も遅かった。科学者にとって、幼少期の化石が不足しているため、このパターンがどこで生まれたのかを解明することは困難だった。

成長痛

この新しい研究で最初に発見された化石は、1972年に発見されたもので、ドコドンタの成体種であるクルストドン・キルトリントンエンシスのものでした。数年前にパンチロリが研究を始めるまで研究されていませんでしたが、英国で発見された最も完全な初期哺乳類の化石であることが判明しました。2016年には、2つ目のクルストドンの化石が発見されました。これは古生物学者の興味をそそりました。

「すぐにそれが同じ種で、幼体だと分かりました。これはとても興奮しました。なぜなら、若い哺乳類の化石は、特に中生代のものは非常に珍しいからです」とパンチロリ氏は言います。「この 2 つの化石を一緒に調べることで、これまではできなかった成長と発達に関する疑問に答えられると分かりました。そこからは、それらを研究する最良の方法を見つける作業でした。」

研究チームは両標本の歯の成長過程を分析した。その結果、成体は死亡時に約7歳、幼体は死亡時に7～24か月であったことが判明した。幼体は乳歯が永久歯に生え変わる過程にあった。

歯の長さと前肢および大腿骨の周囲長に基づき、成熟したクルサトドンはピグミーツパイ（約2オンス）とデグー（約5.5オンス）の間の大きさだったと推定されている。幼獣の体重は、成獣のおよそ51～59％だった。

研究チームは、クルサトドンの発達はおそらく長期にわたり、同様の成体サイズの現生動物よりも長い期間にわたって行われ、最長寿命もはるかに長かったと考えている。

「他の点では、彼らはすでに現代の哺乳類のように成長し始めていましたが、それにはずっと長い時間がかかったのです」とパンチロリ氏は言う。「成長はよりゆっくりだったにもかかわらず、彼らの成長パターンは現代の哺乳類に似ており、哺乳類の進化の中間段階であった可能性があることを物語っています。」

ネッシーだけじゃない

スコットランド北西部の海岸にあるスカイ島は化石の宝庫です。中期ジュラ紀に生息していた多種多様な恐竜の化石、足跡、足跡が発見されています。しかし、それだけではありません。

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「スカイ島は恐竜の化石で有名ですが、恐竜の化石は興味深いものですが、科学的に重要であることが証明されているのは、このような小さな化石なのです」とパンチロリ氏は言う。「保存状態と完全性という点では世界でもトップクラスですが、今日の生態系の起源や、哺乳類、トカゲ、両生類などの主要な動物群を垣間見ることもできます。」

研究チームは、哺乳類の成長はジュラ紀後期に加速したと考えているが、まだ確信はない。このことを確かめ、より正確な時系列を組み立てるには、若い哺乳類の化石をさらに発見する必要がある。しかし、パンチロリ氏は楽観的だ。

「私たちのチームは毎年新たな発見をしているので、スコットランドの古生物学にとっては非常にエキサイティングな時期です！」とパンチロリ氏は言う。