翼竜は恐竜時代の最もよく知られた生物の一つですが、科学者たちはその起源についてほとんど何も知りません。新たな研究により、これらの空飛ぶ爬虫類の前身となる可能性のあるものがついに特定されました。
翼竜は、動力飛行を進化させた最初の脊椎動物であり、約2億2000万年前に出現し、6600万年前の白亜紀・古第三紀大量絶滅期に絶滅した、飛翔能力に優れた爬虫類のグループとして大成功を収めました。しかし、19世紀以降、古生物学者たちは翼竜の起源を解明しようと苦心しており、これらの生物がどのようにして飛行能力を進化させたのかは謎のままです。
翼竜以外のグループが翼竜と確実に結び付けられてきたことはこれまでありませんでしたが、本日ネイチャー誌に掲載された新たな研究によってその見解は一変しました。北米、ブラジル、アルゼンチン、マダガスカルで発見された化石の徹底的な分析により、翼竜は三畳紀に生息していた謎めいた小型爬虫類のグループであるラゲルペティド類の子孫であることが示唆されました。
その結果、この発見は、翼竜の起源、特に「特殊な体型と飛行能力」を研究するための「新たな枠組み」を提供すると、バーミンガム大学とアルゼンチン自然科学博物館の古生物学者マーティン・エスクーラ氏が共著した論文で述べられている。バージニア工科大学の科学者スターリング・ネスビット氏とミシェル・ストッカー氏もこの研究に貢献した。
ラゲルペティド類は2億3700万年前から2億1000万年前に生息し、そのほとんどが小型で、体長は3フィート（1メートル）未満でした。古生物学者たちは、彼らが4本足か2本足か確信が持てませんが、今回の研究が示唆するように、爪は陸上での移動以外の活動、例えば木登りや獲物の捕獲にも使われていた可能性が高いと考えられます。ラゲルペティド類は細長い脚を持ち、おそらく昆虫を食べていたと考えられます。ラゲルペティド類は6種しか知られておらず、アルゼンチンから2種、アメリカから2種、残りはブラジルとマダガスカルから発見されています。注目すべき例としては、アメリカのドロモメロン・グレゴリイ（Dromomeron gregorii）とブラジルのイクサレルペトン・ブラジリエンシス（Ixalerpeton brasiliensis）が挙げられます。重要なのは、ラゲルペティド類は恐竜ではないということです。なぜなら、彼らには必要な股関節と足首がなかったからです。
これらの生物は、翼竜の派生元である姉妹群とは考えにくいため、おそらく長い間無視されてきたのでしょう。ラゲルペティド類の最近の分析でこの可能性が示唆され、エズクーラ氏と国際的な共同研究チームはより詳細な調査を行うようになりました。数十年前に発見されたものも含まれるラゲルペティド類の骨格を分析した結果、翼竜との関連性を裏付ける少なくとも33の特徴が発見されました。
「この研究は、伝統的な手法と最先端の手法を両方適用した国際的な取り組みの成果です」とエズクーラ氏はメールで述べた。「これは、現代科学が、古生物学者を1世紀以上も悩ませてきた長年の疑問に光を当てることができることを示す一例です。」
注目すべき特徴としては、内耳の形状、脳の後部にある小脳片と呼ばれる顕著な隆起、3つの尖頭を持つ歯、細長い手の骨、小さな骨盤、癒合した足首の骨などが挙げられます。重要なのは、これらの生物が敏捷性と優れた平衡感覚に一致する頭蓋骨の特徴を有していたことです。これは、動力飛行の起源を解明する手がかりとなる可能性があります。
「マイクロCTスキャンを用いて、ドロモメロン・グレゴリとイクサレルペトン・ブラジリエンシスの脳蓋を用いて、ラガーペティド科の脳と内耳をデジタル的に再構築することができました」とエズクラ氏は述べた。「内耳には、3つの異なる平面に配置された3つの管で形成された領域があります…そして、生きた動物の研究では、平衡感覚に優れた敏捷な動物では、管の曲率が高いことが示されています。」
この湾曲した特徴は、ラガーペティド類と翼竜の両方に見られ、興味深いことに、数百万年後に出現した鳥類にも見られます。（鳥類は恐竜ですが、ラガーペティド類や翼竜とは近縁ではないため、高度に湾曲した外耳道は独自に進化したと考えられます。）
「同様に、脳には感覚情報の処理に重要な役割を果たす、片葉脳と呼ばれる領域があります」とエズクラ氏は述べた。「これまでの研究では、翼竜の大型の片葉脳は飛行に関連していた可能性が高いと示唆されていましたが、私たちはラゲルペティド類において、片葉脳の肥大化の初期段階を検出しました。つまり、これらの神経解剖学的変化は飛行の起源以前に現れ、後に翼竜によって活用され、大空を制覇することができたと考えられます。」
この興味深い発見は、飛べないラゲルペティド類が既に飛翔に必要な脳を有していたことを示唆しています。しかしながら、この研究はラゲルペティド類の完全な化石の不足によって限界があり、その解剖学的側面は未だ解明されていません。彼らの行動の大部分、そしてどのようにして飛翔可能な動物へと進化したのかは、依然として完全な謎のままだとエズクラ氏は言います。
「エズカラーらが発表した研究結果は、小型の地球型爬虫類から最初の飛翔性脊椎動物に至るまでの進化の道筋を完全に示すものではない」と、カリフォルニア大学バークレー校の古生物学者ケビン・パディアン氏は、News & Views誌の同時掲載論文で述べている。「しかし、いつか三畳紀の岩石から翼竜の祖先が現れ、いくつかの空白を埋めるかもしれない。始祖鳥の発見が鳥類の飛翔の初期段階に関する重要な手がかりを提供したのとほぼ同じだ」と、今回の研究には関与していないパディアン氏は説明した。
https://gizmodo.com/meet-the-cold-dragon-of-the-north-winds-a-gigantic-ca-1837989239
とはいえ、エズクーラ氏はこの新たな研究を「生命の樹の理解に大きく貢献するだけでなく、化石爬虫類間の相互関係に関する包括的な知識への一歩であり、長い時間の中での多様性の変化や、何百万年もかかる進化のプロセスを理解することを可能にする」と評した。
訂正：この記事の以前のバージョンでは、翼竜が最初に出現したのは 2 億 2000 万年前ではなく、約 1 億 5000 万年前であると誤って記載されていました。
