成体のティラノサウルスは、基本的に二足歩行で骨を砕く機械でした。新たな研究によると、幼体のティラノサウルスは同レベルの凶暴性を発揮できず、その結果、成体とは異なる独特の噛みつきが生まれたようです。
ティラノサウルスのような生物は現代には存在しません。ありがたいことです。中生代を代表する頂点捕食者であるこれらの大型脚類は、想像を絶するほどの咬合力を持っていました。現代のライオンは獲物を噛み砕く際に1,300ニュートンもの力を発揮しますが、T・レックスは幅広で深く噛み合った顎を持ち、恐ろしい一噛みごとになんと60,000ニュートンもの力を発揮しました。
「成体のT・レックスは、過去の研究に基づくと、あらゆる動物の中でも最も衝撃的な咬合力を持っていたと推定されており、車を押しつぶすほどの力がありました」と、ブリストル大学の地質学博士課程の学生、アンドレ・ロウ氏はメールで述べています。「この動物の巨大な体格と巨大な筋肉が、その驚異的な咬合力を実現した鍵でしたが、その形状にも重要な意味があります。若い個体の細長い下顎は、そのような強い衝撃による咬合力に耐える能力が低かったことが分かりました。」
これは、ロウ氏が率いる新たな研究の主要な発見であり、火曜日に科学誌「アナトミカル・レコード」に掲載された。この新たな論文は、ティラノサウルスの幼体は成体とは著しく異なり、独自の生態学的地位を占め、おそらく支配的であったことを示すさらなる証拠を提供している。
新たな研究の目的は、大型捕食恐竜の摂食方法が成長段階によってどのように変化したかを探ることです。以前の研究では、幼少期のT・レックスは細い顎を持ち、それが最終的に成体に見られる特徴的な深く開いた顎へと成長したことが示されています。ロウ氏らは「この変化の機能的意義を検証したかった」と述べています。
研究者たちは、T.レックスの全身骨格のCTスキャン画像と、筋肉の大きさ、形状、配置に関する推論に基づいて、3D生体力学モデルを作成しました。幼体のT.レックスモデルとして、モンゴルに生息する若いティラノサウルス類「ラプトレックス・クリーグシュタイニ」を検証しました。
「本研究で主に用いた手法は、有限要素解析と呼ばれる工学技術で、固体構造における応力とひずみを明らかにします」とロウ氏は説明する。「試験対象となった構造物のうち、破損リスクの高い箇所は赤や白などの『高温』の色で表示され、破損リスクが最も低い箇所は緑や青などの『低温』の色で表示されます。」
幼体と成体のティラノサウルスを同じ顎の長さで試験したところ、幼体の方がより高いストレスに耐えられることが示され、成体では深く幅広い顎の形状が必要だったことが示唆されました。この発見の鍵となったのは、T.レックスの下顎後端に位置する翼突筋の分析でした。
「正確な噛みつきの結果を得るために、これらの恐竜に仮想の筋肉を適用したため、摂食中の個々の筋肉の重要性を検証する機会が得られました」とロウ氏は述べた。「翼突筋は、T・レックスが巨大な円錐形の歯を使って最も強い噛みつきをしていたと考えられる顎の前部付近の曲げ応力を軽減することがわかりました。」
興味深い話ですが、現代のワニは顎の後ろのほうで最大の咬合力を発揮しますが、ティラノサウルスの場合は顎の前の方で発揮します。
ロウ氏の新たな論文は、もし下顎の形状が成熟期から成体まで変わらなければ、青年期のティラノサウルスの細い顎は深刻な損傷を受けやすかっただろうと示唆している。しかし、実際にはそうではない。成体のT.レックスの下顎は幅が広く、骨を砕くのに必要な途方もない力を吸収できるからだ。具体的には、顎は細くても成体と同じ長さの幼いT.レックスは、3.3倍のストレスに耐えなければならず、それではうまくいかなかっただろう。だからこそ、幼少期と成体のティラノサウルスには劇的な体格差が見られるのだ。
「成体のティラノサウルスは骨を噛み砕くような噛みつきで知られ、肉や骨の塊を丸ごと飲み込んでいたが、幼体にはそのような噛みつきができていなかったため、やがて成長してその噛みつきを克服できるほどの切り裂くような噛みつきをしていた可能性がある」とロウ氏は説明した。
そのため、トリケラトプスやエドモントサウルスのような大型草食動物を狩る代わりに、幼少期のティラノサウルスはより小型の恐竜を狩っていた可能性が高く、さらには、約6600万年前に終わった白亜紀後期に生息していた小型哺乳類も狩っていた可能性がある。
「成体のT・レックスは今でも象徴的な頂点捕食者として知られているが、最初は走り回る哺乳類を追いかける細身の動物だったと考えると実に驚くべきことだ」とロウ氏は言う。
https://gizmodo.com/dinosaurs-like-t-rex-were-more-tyrannical-than-we-real-1846353911
メキシコ大学の博士課程の学生で、今回の研究には関わっていないキャット・シュローダー氏は、今回の新研究は、彼女の最近の論文で提示された「幼体のティラノサウルスは、独自の『形態種』として行動できるほどに親とは身体的に異なっており、他の中型獣脚類よりも競争力があった可能性がある」という考えを裏付けるものだと述べた。
シュローダー氏は、新たな研究に使用されたサンプル数が比較的少なかったことが「限界」ではあるものの、「科学的によくできている」とし、「ティラノサウルスは成長するにつれて狩りのスタイルを劇的に変えていたという仮説に合致する」と述べた。
ロウ氏は今後、恐竜やその他の絶滅した動物についての研究がさらに進み、その摂食スタイルが時間とともにどう変化したかを調べたいと考えている。
「CTスキャンと3Dモデリング技術は恐竜の生物学に関する素晴らしい知見をもたらし、その手法は現生動物と絶滅動物の両方に適用できる」と彼は語った。
