古生物学者、恐竜の化石に初めて癌を発見

古生物学者、恐竜の化石に初めて癌を発見

白亜紀の角竜の脛骨の再分析で悪性腫瘍の兆候が明らかになった。これは恐竜古生物学では初とみられる。

1989年、カナダのアルバータ州で古生物学者たちが、白亜紀の四足恐竜セントロサウルス・アペルトゥスの腓骨(下肢の骨)を7600万年前のものと発掘しました。しかし不思議なことに、この腓骨はひどく変形していたにもかかわらず、科学者たちは骨折の治癒過程によるものだと考え、あまり深く考えませんでした。

この化石は2017年に再び注目を集めるようになった。ロイヤル・オンタリオ博物館(ROM)の脊椎動物古生物学部長でトロント大学の准教授でもあるデビッド・エバンズ氏が同僚らとともに、カナダ・アルバータ州ドラムヘラーにあるロイヤル・ティレル古生物学博物館でこの化石を見た際にその奇妙な特徴に気づいたためだ。

エバンス氏の共著者でマクマスター大学の病理学者マーク・クロウザー氏は、恐竜もおそらく癌に罹っていただろうと以前に予測していたが、なぜいまだに納得のいく事例が見つかっていないのか疑問に思っていた。

「恐竜の癌を見つけるには、ロイヤル・ティレル博物館のコレクションを訪ね、膨大な数の病的な恐竜の骨を調べるのが一番だと私は言いました」とエバンズ氏は語った。「私のチームは、この奇形の骨は骨折としては異例であり、より詳しく調べる必要があると認識しました。」

こうして、化石の再分析を目指す、他に類を見ない学際的な取り組みが始まりました。このプロジェクトには、オンタリオ州ハミルトンにあるマクマスター大学のROM古生物学者ルイーズ・テマーティと、同じくマクマスター大学の骨病理学者スネザナ・ポポヴィッチが参加しました。彼らの分析結果は本日、Lancet Oncology誌に掲載されました。

腓骨が示された、セントロサウルス・アペルトゥスの骨格の輪郭。
腓骨が示されたセントロサウルス・アペルトゥスの骨格概略図。写真:ダニエル・デュフォー

セントロサウルス・アペルトゥスは四足歩行の角竜、つまり角のある恐竜でした。体長は約5.5メートル(18フィート)に達し、鼻先には長い角があり、短いフリルには4本の角が飾られていました。そのうち上の2本は非常に小さかったです。今回の研究によると、この恐竜、そしておそらく他の恐竜も、癌、特に重篤な骨悪性腫瘍である骨肉腫に罹患していたと考えられます。

研究チームは分析にあたり、人間の患者における腫瘍の診断を彷彿とさせる方法で化石を評価しました。科学者たちは化石のCTスキャンを行い、薄切りにした切片を顕微鏡で観察することで、標本の細胞レベルの観察を可能にしました。デジタル3Dモデリングツールを用いることで、恐竜の腓骨を蝕む病気の進行過程を再現することができました。

すべての証拠は進行期の骨肉腫を示唆していましたが、念のため、研究者たちは罹患した腓骨を、別のセントロサウルス・アペルトゥスの化石から採取された健康な腓骨、そして骨肉腫の症例が確認されたヒトの腓骨と比較しました。この比較分析により、診断はさらに確固たるものとなりました。

「ほとんどの癌は軟部組織に現れ、化石化する可能性は非常に低いため、この標本は非常に特別なものとなっています」とエバンズ氏は述べた。「これは恐竜の悪性癌が確認された初の事例であり、化石記録の中でこの種の恐ろしい病気の確定診断が得られた数少ない例の一つです。」

さらに彼はこう付け加えた。「この驚くべき、そして非常に珍しい発見は、恐竜がいかに大きくて力強く見えても、がんなど、現代の人間や他の動物に見られるのと同じ多くの病気に恐竜も罹患していたことを示しています。」

主な腫瘍塊は骨の上部にあり、3D 再構成画像では黄色で確認できます。赤灰色は正常な骨、赤は髄腔を示しています。
主な腫瘍塊は骨の頂部にあり、3D再構成画像では黄色で確認できます。赤灰色は正常な骨、赤は髄腔を示しています。画像:ロイヤル・オンタリオ博物館/マクマスター大学

化石に見られる変形の原因が悪性腫瘍以外の何か、例えば化石化の過程そのものや、時間の経過による化石の漸進的な変形などによるものかとの質問に対し、エバンズ氏は、骨の物理的特徴は化石化の過程のいかなる側面にも起因するものではないため、その可能性は低いと述べた。

「癌に侵された骨はひどく変形しており、骨の真ん中にリンゴよりも大きな、巨大な腫瘍があります」と彼は言った。「実際、骨の上半分は欠損しており、癌の進行により生前に骨折した可能性があります。」

CTスキャンと超薄切片検査の結果、骨組織に骨肉腫の特徴的な兆候が認められた。腫瘍が骨皮質を螺旋状に貫通していることが示され、当初の診断では治癒した骨折とされていた可能性は否定されたとエバンズ氏は説明した。

この恐竜は、脚だけでなく、おそらく他の骨や臓器も癌で損傷しており、状態が悪かったと考えられます。

「この恐竜の骨がんは非常に進行しており、肺などの他の組織に転移している可能性があり、ひどく変形した脛が運動能力に影響を与えていたと考えられます」とエバンズ氏は述べた。「このセントロサウルスは死ぬ前にがんによって衰弱し、足が不自由になっていた可能性が高いため、本来であれば痛みを感じ、動きが鈍かったと考えられます。」

とはいえ、エヴァンス氏らは、この恐竜が腫瘍で死んだとは考えていない。腓骨が巨大な骨層から発見されたからだ。この恐竜は、群れをなしていた多くの仲間と共に、洪水で流された後に死んで埋葬された可能性が高い。群れで生活していたことが、日和見的な肉食動物から守っていた可能性もある。腫瘍に悩まされていたこの恐竜は、白亜紀のアルバータ州に生息していた恐ろしいティラノサウルスなどの捕食動物に対して特に脆弱だったと考えられる。

このユニークな発見は、古生物学者たちに、この化石のように当初は誤解されていた可能性のある他の化石を再検討するきっかけを与えるはずです。また、この発見は私たちを恐竜と意外な形で結びつけるものです。

「恐竜は神話上の生き物のように思えるかもしれないが、彼らは生きていて、呼吸し、恐ろしい怪我や病気に苦しんでいた動物だった。今回の発見は恐竜をより現実味のあるものにし、その点で恐竜に命を吹き込むのに役立っていることは間違いない」とエバンズ氏は語った。

訂正:この投稿の以前のバージョンでは、恐竜の大腿骨について誤って言及していましたが、実際は腓骨でした。

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