翼竜は恐竜ではなく爬虫類

 翼竜とは、恐竜ではない。爬虫綱、翼竜目に分類される絶滅した爬虫類である。プテラノドンの仲間といえば分かりやすいだろうか。

 そもそも、空飛ぶ恐竜というものが当てはまるのは鳥類の方である。鳥類は恐竜の子孫であることはほぼ確実になっている。だが翼竜と恐竜は分類学上は非常に近い生物であることは確かであり、現生の動物の中で一番近い生き物は鳥類である。

 三畳紀以前に恐竜と分岐したと考えられている。ジュラ紀には小型の翼竜が多く存在したが、白亜紀になると大型のものしか姿が見えなくなる。これは同時期に生まれた鳥類との生存競争に敗れ、鳥と生存域が被らないように進化したためとも考えられている。



 最期は約6500万年前の巨大隕石の衝突により、恐竜やその他の多くの大型爬虫類らと運命を共にし絶滅した。

 大きさは小鳥サイズから翼を広げると10mを超えるものまで様々である。飛行するための適応の一つとして、大きさの割に体重は非常に軽く、翼を広げた大きさが最大で12mに達するケツァルコアトルスでも重めに見積もった計算でも成人男性約3人分、軽めに見積もった場合成人男性約1人分ほどの体重しかないと推定されている。

 これは骨が空洞になっていることが大きい。なお、近縁な恐竜や鳥類も骨が空洞になっていて、そこには気嚢(高効率な呼吸システム)が備わっているのだが、翼竜にも気嚢があったかは今のところ不明である。

 翼はコウモリに似た構造になっていているが、前肢の五本の指の間に皮膜を張っているコウモリと違い、翼竜は薬指と胴体~後肢の一部にかけて皮膜を張っている。飛行の自由度ではコウモリに劣っていたと考えられているが、鳥類やコウモリと違い翼には親指・人差し指・中指が存在し手として使用することができた。なお小指は退化している。


 史上最大の翼竜、こんなに頭が大きかった 

 今回、翼竜の新たな化石が発見され、これまでのイメージが大きく変わりつつある。

 太古の空を飛んでいた動物、翼竜の存在が最初に明らかになったのは18世紀のこと。古代ギリシャ語の「翼」と「指」を合わせてその種は「プテロダクティルス」と命名された。

 それ以降、200種を超す翼竜が発見されてきたが、三畳紀・ジュラ紀・白亜紀から成る中生代の空を支配した“翼をもつ怪物”に関する一般的なイメージは一向に進歩していない。翼竜と聞いて思い浮かべるのは、とがった頭をして、膜に覆われた翼を不器用に動かして飛び、獲物に襲いかかるというものだ。


 キリン風からスズメ風まで

 だが、このところ新たな化石の発見が相次ぎ、翼竜の体形や体の大きさ、生態について、これまで知られていなかったような驚くべき新事実が明らかになってきた。今では、中生代のどの時代にも数百種の翼竜がいて、現代の鳥類のように上手にすみ分けていたのではないかと考える古生物学者もいる。

 なかでも、これまでに見つかっている空飛ぶ動物のなかで最大のモンスターが、ケツァルコアトルス・ノルトロピだ。ケツァルコアトルスは体高がキリンほど、翼開長が10.5メートルもあり、恐竜の赤ちゃんなどを食べていたようだ。頭部の長さが3メートルもあったのに、胴体はその4分の1ほどの長さしかなかったと考えられている。

 一方、太古の森を素早く飛び回って昆虫を食べていたと思われる、スズメほどの大きさの翼竜や、アホウドリのように数日間も休みなく洋上を飛び続けられる大型の翼竜、さらにはフラミンゴのように浅瀬で水中の餌を濾して食べる翼竜もいた。

 「頭から首までの長さが、胴体の3、4倍ある翼竜も珍しくありません」と、翼竜の体の構造と動きを研究するマイケル・ハビブは話す。科学的な正確さを求められるサイエンス・イラストレーターでさえ、しばしば間違いを犯しているとハビブは指摘する。「彼らはおおむね鳥をモデルにして、飛膜の張った翼と頭頂部のとさかを描き加えます。でも、翼竜の体の比率は鳥とは違うんですよ」


 卵化石から新たな手がかり

 翼竜の生態を知るうえで非常に心躍る新発見となっているのが、さまざまな翼竜の卵の化石だ。卵の中に保存されていた胚の骨を詳しく調べることで、孵化までの発達過程を知る手がかりがつかめた。

 また、中国で見つかったダルウィノプテルスの化石では、卵管に卵が1個残っていた。体外にも卵が1個あったが、この雌の翼竜の命を奪った何らかの衝撃によって、卵管から押し出されたものと考えられる。このダルウィノプテルスは性別が明らかになった最初の翼竜で、「ミセスT」と呼ばれている。

 雌の化石が見つかったことで、翼竜の雄に関する知見も得られた。たとえば、頭部のとさかだ。ミセスTにはとさかがなかった。この発見により、とさかがあったのは雄だけで、大きくて明るい色のとさかで雄らしさを誇示する翼竜がいたという仮説が初めて物的に裏付けられることになった。

 こうした驚くべき発見によって、翼竜は実在した動物として、より詳しく理解されるようになってきた。そして、翼竜の研究者たちはさらなる発見を求めて、意欲的に調査を続けている。


 世界最大級の翼竜化石をモンゴルで発見

 モンゴルのゴビ砂漠で、世界最大級の翼竜の化石が発見され、古生物学の専門誌「Journal of Vertebrate Paleontology」に発表された。翼を開いた時の幅は推定11メートル。小型飛行機とほぼ同じ大きさで、過去にヨーロッパや北米で見つかった最大翼竜に匹敵する。

 新たに見つかった翼竜は、7000万年前の白亜紀後期の温暖な内陸部に生息していた。当時から乾燥してはいたが、現在ほどの砂漠地帯ではなかった。その頃、地上には恐竜が栄えていたので、その子どもは巨大な肉食翼竜の格好のエサになっていたと考えられる。翼竜は四肢を使って自在に地上を歩き、獲物を背後から襲って捕食していたのだろう。

 アズダルコ科という謎の多い科に属し、恐らく地球上に存在した翼竜のなかでも最大級だったと考えられている。


 アジアにも巨大翼竜はいた

 研究チームは、この新種をこれまでに知られている世界最大の翼竜2種と比較した。ひとつは1970年代に米テキサス州で発見されたケツァルコアトルス、もうひとつは1990年代にルーマニアで発見されたハツェゴプテリクスで、こちらは同じアズダルコ科でもずんぐりした体形で短い首を持つ。

 どちらの翼竜も、翼の長さが推定10~11メートルで、地上に立つと高さは5.5メートル。大型のオスのキリンとほぼ同じ高さだったとされている。だが、新種の翼竜はそれよりもさらに大きかった可能性があると、英ポーツマス大学の翼竜専門家マーク・ウィットン氏は語る。

 今回の化石は完全な形にはほど遠いため、研究チームはまだ新種として名付けをしていないが、この地域でこれほどの大きさの翼竜が見つかったのは初めて。論文には「断片的ではあるものの、化石はかなり大きな個体のものと思われる。これによって、巨大翼竜の分布域がアジアにまで拡大した」と書かれている。


 パズルを組み立てるように

 新種の化石は、2006年に、ゴビ砂漠西部で「化石の宝庫」として知られるグリリン・ツァブで出土した。発掘チームの一員でモンゴル科学アカデミーのブウベイ・マインバヤー氏が椎骨の一部を発見し、論文の筆頭著者である東京大学の對比地孝亘(ついひじ たかのぶ)氏に見せた。

 「すぐに翼竜のものだろうとわかったのですが、その大きさに驚きました。そのまま現場に戻って、他の部分も掘り起こしました」と、對比地氏は語る。

 化石はひどく破損していて、当初は解釈が困難だった。「パズルの組み立て作業」に何年も費やし、ようやくアズダルコ科の椎骨の特徴を持った骨を数カ所復元することに成功した。「とてもうれしかったです」と、對比地氏は付け加えた。

 「非常に大きな椎骨です。これに匹敵するのは、ルーマニアで発見された化石だけです」と、ウィットン氏はコメントしている。同氏は、今回の発見には関わっていない。「世界最大の翼竜の仲間と言って間違いないでしょう。アジアでこれほどのものが発見されたというのは、過去に例がありません」

 またウィットン氏は、今回見つかった翼竜の首の骨の太さにも注目する。首が長かったことで知られるアズダルコ科の大型翼竜アランボウルギアニアの首の骨は幅が5センチほどだったのに対し、新種の同じ部分の骨は20センチ近くある。

 「だからといって今回の種が、全く新しいサイズの大型翼竜であるかというと、それはまた別の問題です。首の骨を体と比較して、ただ首だけが大きいのか、それとも体全体が巨大なのかを確認する必要があります」と、ウィットン氏は指摘する。

 しかし、ウィットン氏の直感では、首の太いモンゴルとルーマニアの翼竜が全体的に大きな体をしていたとしても、翼の長さはやはり10~11メートルだっただろうという。それが、このタイプの翼竜の飛行可能な大きさの最大限度に近いためだ。

 「かなり屈強でどう猛な捕食者」として、人間ほどの大きさの獲物を捕食できただろうと、ウィットン氏は考えている。「地上にあるものを捕食し、くわえられるなら何でも捕らえていたでしょう」

 だが、ゴビ砂漠の翼竜は、白亜紀後期のルーマニアにいたハツェゴプテリクスのように食物連鎖の頂点に立っていたわけではない。というのも、当時のゴビ砂漠には、ティラノサウルス・レックスの近縁種で体重が少なくとも5.5トンはあるタルボサウルスも生息していたためだ。幸い、翼竜は空に舞い上がることができたため、タルボサウルスのメニューに載ることはなかっただろうと、専門家は考えている。

 「ほかにもっと捕らえやすい獲物はいたはずです。待ち伏せしていたとしても、体の大きな恐竜がそれほど素早く近寄るのは難しかったでしょうから」と、ウィットン氏は言う。


 翼竜とは何か?

 翼竜 (Pterosaur, Winged lizard, pterodactyl) は、中生代に生息していた爬虫類の一目、翼竜目に属する動物の総称。初めて空を飛んだ脊椎動物である。爬虫類>主竜類(主竜形類)に含まれる。

 なお、恐竜も主竜類に含まれるが、翼竜と恐竜は三畳紀中期(あるいはそれ以前)に分岐した別のグループである。しかし両者はラゴスクス類を共通祖先として持つ極めて近縁な動物群である(鳥頸類)。

 翼竜と鳥類との類縁関係は恐竜を経由した間接的なものであり、叔父と甥のようなものである。一般的には嘴口竜亜目と翼指竜亜目の2群に分けられ、代表的な種としてはランフォリンクス、プテラノドン、ケツァルコアトルスなどが知られている。2009年、両亜目の特徴をあわせもつ新種の翼竜ダルウィノプテルスが発見され、両亜目間の進化の謎を解くカギとして注目されている。

 空の生態系における頂点に君臨した翼竜も魚竜、首長竜、恐竜と同様に白亜紀末の大量絶滅からは逃れられず、絶滅した。


 翼の構造・コウモリとの違い

 翼竜が最初に報告されたのは1784年、イタリア人博物学者コジモ・アレッサンドロ・コリーニによってであった。当初はその分類の帰属や生態にさまざまな説が飛び交い、哺乳類や水生動物であると考えられていたこともあるが、初めて翼竜が空を飛ぶ爬虫類だとしたのは、19世紀のフランスの博物学者ジョルジュ・キュヴィエである。これまでに60以上の属が発見されている。

 大きさは小鳥ぐらいの大きさから翼開長12メートルを超えるものまでさまざまである。どれも大きな頭部と翼、それに対して小さな胴体をもつ。長い尾を持つものも、全く尾を持たないものもある。

 翼は膜構造であったと考えられている。つまり、長く伸びた前足の指によって薄い膜を広げているという、コウモリの翼に似た構造である。ただし、コウモリであれば親指以外の全ての指が膜を支えているのに対し、翼竜の翼は第4指(第5指は退化)と脚の間だけに膜が張っている。

 翼から独立している指の数が多かったのでコウモリよりずっと自由に物をつかめたはずだが、指1本だけで膜を支えた翼では飛行の自由さなどの点でコウモリには及ばないものであったと思われる。

 しかしその一方、飛膜には神経や筋肉が張り巡らされていたと思われる痕跡もあり、膜の形状を変化させることにより高度な飛行制御を行えた可能性も指摘されている。また、歩行や地上活動に関しては後述するように鳥類には大きく劣っていたが、足跡の研究からは翼竜が蹠行性の四足歩行をしており、地上でははい回ることしかできないコウモリより地上適応性が高かったことが示唆されている。背心骨を有している。

 体重は非常に軽く、翼開長12メートルに及ぶケツァルコアトルスでも70キログラムほどだったとみられる。


 飛行などについて

 「十分はばたけるだけの筋肉は持たなかったのではないか」、「翼が膜構造であるために嵐などの強風の中では翼が破れて飛行出来なかったのではないか」という説もある。しかし、その後の研究で全く羽ばたかなかったという説はほぼ否定され、現生の鳥類から見ても大型種は滑空が主だが多少なりとも羽ばたいたことは間違いないと考えられている。

 上記の体重も含めて、骨格構造は飛行のために特殊化しており、陸上生活への適応は低く、鳥類のような活発な歩行などはほとんどできなかったとされている。歩行姿勢は、前肢も使っての四足歩行であった可能性が高いことが近年の研究で判明しつつある。

 飛行制御を行うだけの高度な知能や、それだけの脳を使うために内温性(恒温動物)であったことや体温を維持する羽毛を持っていた可能性などが指摘されている。

 ラゴスクス類から翼竜への進化の中途過程を示す発見は未だなされておらず、最古の翼竜化石は既に翼竜としての特徴を備えていたため、その起源には謎が多い。三畳紀からジュラ紀にかけてはランフォリンクスなど、小型で尾の長い嘴口竜亜目に属するものが多かったが、嘴口竜亜目はジュラ紀末に多くが絶滅し、衰退(最後の化石記録は以前はジュラ紀末期までだったが、白亜紀前期のものも僅かだが発見されるようになった)。

 白亜紀後期にはプテラノドンやケツァルコアトルスなど大型で尾の短い翼指竜亜目に属するものばかりになった(翼指竜亜目は嘴口竜亜目からジュラ紀後期に進化し、白亜紀前期にかけては多様性の頂点を迎えて小型の種も多かったが、後期にはその多様性を減少させていた)。この頃には鳥類が飛行を始めていたようなので、それと差別化して異なるニッチを占めるようになったためであるとも言われている。


参考 National Geographic news: http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/17/102600413/


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