研究によると、一部の竜脚類は若い時期に後ろ足で立ち上がれた可能性がある

若い竜脚類は、その体の大きさから想像されるより機敏だったかもしれない

首の長い恐竜の中には、古生物学者がこれまで考えていたよりも、後ろ足で体を起こすのに適していたものがいた可能性がある。元記事で紹介された新しい研究によると、ブラジルのUberabatitanとアルゼンチンのNeuquensaurusという南米の2種の竜脚類は、特に若くて軽い時期には、直立姿勢を支えられるほど頑丈な大腿骨を持っていたようだ。

Palaeontology誌に掲載されたこの研究では、計算解析を用いて、竜脚類が体重を後ろ足へ移したとき、重力と体重が大腿骨にどれほどの応力を与えるかを推定した。結論は、これらの恐竜が二足歩行で暮らしていたというものではなく、適切な条件下では、体を起こしてその姿勢をかなりの時間維持できた可能性があるというものだった。

この違いは重要だ。竜脚類は一般に、巨体と安定性を特徴とする巨大な四足歩行の草食動物として思い描かれ、動的なバランスとは結び付けられにくい。しかし今回の分析は、少なくとも中型の一部の個体は、より高い位置の葉を食べたり、脅威を退けたり、ライバルや潜在的な配偶相手に示威したりするために、一時的により直立した姿勢を利用できた可能性を示している。

恐竜の解剖に工学的手法を適用する

この研究は、化石の解釈よりも構造工学に結び付くことの多い手法を用いている。研究者たちは計算試験によって、大腿骨にかかる機械的荷重をモデル化した。大腿骨は後肢上部で体重を支える主要な骨だ。後ろ足で立ち上がる姿勢のときにこの骨がどのように応力を受けるかをシミュレーションすることで、その行動が生体力学的に妥当かどうかを評価できた。

元文は中心的な結果を明快に要約している。これら2種のような小型の竜脚類は、骨と筋肉の構造によって、はるかに大型の竜脚類よりも、後ろ足2本で立つことが容易で、しかも持続しやすかった。体が大きくなるほど大腿骨にかかる力も増し、その姿勢の快適さと維持時間は低下した。

このスケール効果は、研究の最も重要な示唆の一つだ。竜脚類の起立行動は、群全体に共通する単純な可否の特性ではなかったことを示している。むしろ、種、体の大きさ、年齢、全体的な体の比率によって異なっていた可能性がある。巨大な竜脚類と、せいぜいゾウほどの大きさの竜脚類のどちらも体の前部を持ち上げられたかもしれないが、相対的に効率よくそれを行えたのは、より小型か若齢の個体だけだった可能性がある。

なぜ若さが重要だったのか

元資料では特に年齢が強調されている。成体で全長26メートルに達した可能性があり、ブラジルで知られる最大の恐竜とされるUberabatitanでさえ、成長とともに起立能力は低下したとみられる。若い個体は体重が軽く、そのぶん後肢が直立姿勢のときに受ける機械的ストレスも小さい。一方、成体は単に体重が増すだけで、はるかに大きな負荷にさらされただろう。

この年齢依存の結果は、竜脚類の生活史をより繊細に捉える手がかりとなる。幼体や亜成体は、縮小版の成体というだけではなかったかもしれない。成熟につれて実用性が下がる採食や防御の戦略を活用するなど、行動も異なっていた可能性がある。若い個体がより高く植生に届けば、肩の高さでは得られない食物にアクセスできるうえ、防御や社会的文脈ではより大きく、あるいはより威圧的に見えたかもしれない。

その可能性は、元文が示唆する行動的説明とも一致する。つまり、樹冠に届くこと、捕食者を威嚇すること、配偶相手を引きつけること、繁殖を助けることだ。この研究は、化石記録の中で特定の行動を証明したとは主張していないようだ。むしろ、その基礎となる解剖学と応力耐性が、それらの行動を機械的に成立可能にしていたと論じている。

巨大な草食恐竜像の再考

一般の人にとって、竜脚類は最も見分けやすい恐竜の一群である一方、何か機敏なことをしている姿を想像しにくい恐竜でもある。長い首と尾、柱のような脚、巨大な胴体は、ゆっくりとした動きと常に4足で支える姿を連想させる。このような発見は、そのイメージを覆すことなく、むしろ複雑にする。

この研究は、竜脚類を常習的な二足歩行動物として描き直すものではない。むしろ、静止した博物館のポーズが示すよりも、行動の柔軟性が高かった可能性を示している。一時的に後ろ足で立ち上がる姿勢は、恒久的に直立した体の構造を進化させなくても、採食範囲を広げることができたはずだ。実際には、それによって一部の個体は、長い首を補完する形で、垂直方向の植生層を利用できたことになる。

さらに、社会的・防御的な意味も加わる。後ろ足で立ち上がる動物は、見かけの高さを劇的に増すことができ、短時間しか維持しなくても、争いや威嚇の示威で重要になりうる。元資料は、直立姿勢が捕食者を怖がらせたり、潜在的な配偶相手を印象づけたりするのに役立った可能性を明確に指摘している。これらの仮説は解釈に属するが、その姿勢が機械的に可能だったという結論に支えられている。

この結果が恐竜の生体力学に加えるもの

このような生体力学研究は、解剖学と行動を結び付けるため、ますます重要になっている。化石は骨を保存するが、動きは保存しないため、絶滅動物に関する多くの問いは推論に委ねられる。計算手法を使えば、提案された行動が構造的に現実的かどうかを先に検証し、その後で、どれくらいの頻度で、どんな文脈で起こったかを論じられる。

今回の研究は、絶滅動物を、孤立した骨の寄せ集めではなく、モデル化し、荷重をかけ、比較できる物理システムとして扱うという、古生物学のより広い潮流にも貢献している。また、体の大きさだけでは全体像は分からないという考えも強める。個々の骨の比率と頑丈さは、動物に何ができるかを左右し、とりわけ体の大部分を地面から持ち上げるような極端な負荷の下ではそれが顕著だ。

より広い意味では、恐竜の行動は、簡略化された一般的イメージが許すよりも、年齢や系統ごとに多様だった可能性がある。将来の研究が同じ手法を他の竜脚類にも広げれば、どの種が、どの成長段階で、どれくらいの時間、効率よく立ち上がれたのかについて、より段階的な地図が得られるかもしれない。

現時点でこの研究は、範囲は限定的だが意味のある視点の転換を提示している。ある種の竜脚類は、単に大きすぎて立ち上がれなかったわけではない。少なくとも若い時期、そして少なくとも一部の種では、背を高く伸ばして立てる体つきを備えていた可能性がある。

この記事は Science Daily の報道に基づいています。元記事を読む。