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酸素と二足歩行の謎 「地球最古の恐竜展」と『恐竜はなぜ鳥に進化したのか』


恐竜と二足歩行

 謎に思っていることがありました。

 中生代のはじめに二足歩行をはじめた恐竜は、陸上で大繁栄しました。

 しかし恐竜絶滅後の哺乳類は、ほとんどが二足歩行を選ばなかったというのに陸上で大繁栄しています。
 ということは、二足歩行というのは陸上で繁栄するためには必要なものではなかったのでしょうか。

 それならどうして恐竜は二足歩行で繁栄したのでしょうか。


「地球最古の恐竜展」

三畳紀の直立した二足歩行の恐竜類のフレングエリサウルス
三畳紀の直立した二足歩行の
恐竜類のフレングエリサウルス
[地球最古の恐竜展(大阪)]
 さらに驚いたことがありました。

 去年から日本中をまわっている「地球最古の恐竜展」です。

 メジャーな恐竜がひしめく白亜紀やジュラ紀ではなく、恐竜が出現した三畳紀がテーマの恐竜展です。

 この三畳紀には、なんとワニの先祖やそれに近い仲間も二足歩行やその前段階かもしれない直立の四足歩行を始めていたのでした。

 三畳紀に繁栄を始めた爬虫類は直立し、一部が二足歩行を始めていたのです。

 謎が深まりました。


『恐竜はなぜ鳥に進化したのか』

三畳紀の直立した二足歩行のクルロタルシ類のシロスクス
三畳紀の直立した二足歩行の
クルロタルシ類のシロスクス
[地球最古の恐竜展(大阪)]
 そのなぞに答えてくれる本が見つかりました。

 ピーター・D・ウォード著『恐竜はなぜ鳥に進化したのか』です。

 この本は地球の大気や海水の酸素濃度という視点で生物の進化をとらえたちょっと変わった内容です。

 この本によると、恐竜が誕生した三畳紀は、生物が多様化したカンブリア紀以降で最低とも呼べるほど酸素濃度が低かったのです。

 それが直立歩行を促したというのです。


直立した歩行

三畳紀の直立した四足歩行のクルロタルシ類のファソラスクス
三畳紀の直立した四足歩行の
クルロタルシ類のファソラスクス
[地球最古の恐竜展(大阪)]
 爬虫類の多くはワニやトカゲのように関節の形のせいで手足をあまり自由に動かせません。
 そのため体を左右に曲げながら手足を前に出して進んでいきます。
 体を大きく曲げますから、中に入っている肺の形も変わります。

 これでは獲物を追いかける時も敵から逃げる時も、呼吸が動作に左右されてしまいます。

 空気が必要な走って逃げているときに、自由に空気が吸えないのです。

 しかし直立、しかも二足歩行をすると体を左右に曲げなくても手足を自由に動かすことができ、移動する動作が呼吸に影響しにくくなるのです。

 薄い酸素をとにかくいっぱい取り込んですばやく動くためには、体の動きに左右されない呼吸が必要だったというわけです。

 だから陸上の脊椎動物のなかで、空気の薄い三畳紀に二足歩行の爬虫類が出現したのです。


もしかしたら

 もしかしたら、化石が見つかっていないだけで、恐竜などに限らずもっと多くの種類の陸上脊椎動物が二足歩行していたかもしれません?

 二足歩行のカエルとか? (まあ、そんなのはいないとおもいますが)


 この低酸素状態の三畳紀の爬虫類化石を一望できる展覧会「地球最古の恐竜展」は2011年8月28日まで北海道の札幌で開催中です。


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タグ: 地球最古の恐竜展フレングエリサウルスシロスクスファソラスクス恐竜クルロタルシ類化石

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恐竜と恐竜みたいなワニ。二足歩行の行方[地球最古の恐竜展(大阪南港ATCホール)]


豊富な復元模型


 「地球最古の恐竜展」の特徴の一つは、多くの恐竜展ではメインにならなかった恐竜が登場したの三畳紀(さんじょうき)がメインとなっていること。
 もう一つがまだ見つかっていない部分を補って全体の復元骨格と、生きていたときの姿の復元模型も多く展示されていること。
 そして、同時代の恐竜以外の爬虫類(はちゅうるい)が数多く展示されていること。

恐竜(竜盤類)のフレングエリサウルス(左)と哺乳類の祖先になる爬虫類(単弓類)のイスチグアラスティアの復元模型[地球最古の恐竜展(大阪南港ATCミュージアム)]
恐竜(竜盤類)のフレングエリサウルス(左)と
哺乳類の祖先になる爬虫類(単弓類)のイスチグアラスティアの復元模型
[地球最古の恐竜展(大阪南港ATCミュージアム)]



恐竜と恐竜みたいなワニの祖先


 展示の中で興味深いものの一つが、恐竜のように二足歩行(にそくほこう)していたワニの祖先。
 もともと恐竜とワニは同じ主竜類から分かれた爬虫類です。
 ですから今も生き残っている爬虫類、ワニ、トカゲ、ヘビ、カメの中で最も恐竜に近いのはワニなのです。

 ただし、いまも生きている最も恐竜に近い生き物は鳥になるかもしれませんが。

二足歩行のワニの祖先シロスクスの復元骨格[地球最古の恐竜展(大阪南港ATCミュージアム)]
二足歩行のワニの祖先シロスクスの復元骨格
[地球最古の恐竜展(大阪南港ATCミュージアム)]



恐竜と恐竜みたいなワニを比べてみる


 そのワニが恐竜と同じ二足歩行するわけです。
 展示されているシロスクスの見た目は恐竜そっくり。
 しかしワニはワニ。恐竜ではありません。

 恐竜もワニの祖先も四足歩行(しそくほこう)していた爬虫類から進化しました。

 このように違う種類の生き物が違う進化の道筋を通り同じような形になり、同じような機能を持つようになることを「収斂進化(しゅうれんしんか)」といいます。


 ちょっとはなれたところに展示されている恐竜のフレングエリサウルスと比べて、収斂進化の様子を見ましょう。


ポイントは足首


 いろいろとちがうところはあるのですが、それが恐竜とワニの祖先のちがいなのか、種類の違いなのかわよくわかりません。
 それでもはっきりとちがうところ。

 それは、足。地面につく部分です。

 ワニの祖先のシロスクスの足は、ベタ足。そう、人間と同じような足。
 同じクルロタルシ類の四足歩行のサウロスクスもベタ足です。

 しかし、フレングエリサウルスは爪先立ちです。
 恐竜はもちろん犬や猫のように地面の上を自由に動き回る脊椎動物(せきついどうぶつ)の足はつま先立ちのものが少なくない。

恐竜のフレングエリサウルスの復元骨格の足首[地球最古の恐竜展(大阪南港ATCミュージアム)]
恐竜のフレングエリサウルスの復元骨格の足首
[地球最古の恐竜展(大阪南港ATCミュージアム)]
比べやすいよう足の向きを同じにするために画像の左右を反転させています
ワニの祖先のシロスクスの復元骨格の足首[地球最古の恐竜展(大阪南港ATCミュージアム)]
ワニの祖先のシロスクスの復元骨格の足首
[地球最古の恐竜展(大阪南港ATCミュージアム)]


陸上を自由に素早く動き回るには


 ということを考えてみると、脊椎動物にとって陸上で自由に素早く動き回るのは爪先立ちがベストなのでしょうか。

 もしかすると恐竜が三畳紀末の大絶滅を乗り越えたのに、二足歩行のワニの祖先が乗り越えられなかった理由がそこにあるのかもしれません。


 そうだとすると、なかなか興味深い。


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タグ: 恐竜フレングエリサウルスシロスクス三畳紀地球最古の恐竜展収斂進化化石

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