最近の発見により、恐竜は早くも1億9300万年前に、複雑な群れ行動の兆候を示していたことが分かりました。
この発見には、100個以上の恐竜の卵と、80体の幼体および成体恐竜の部分的な骨格が含まれていました。
年齢、卵、幼体、成体によってこれらの化石が分けられていることは、複雑な群れ型の社会構造を強く示すものです。
研究者らは、堆積層から見つかった火山灰を用いて、この発見の年代を特定しました。
映画『ジュラシック・パーク』の台詞を借りれば、恐竜は確かに群れで移動します。そして新たな研究により、先史時代の生物は、これまで考えられていたよりもはるかに前から群れで暮らしていたことが示されました。
本日、Scientific Reportsに掲載された論文で、MIT、アルゼンチン、南アフリカの研究者らは、非常に良好な状態で保存された初期恐竜の集団の発見について詳述しています。この集団は、1億9300万年前という早い時期に複雑な群れ行動の兆候を示しており、これは恐竜の群れ行動に関する他の記録より4000万年早いものです。
2013年以来、チームのメンバーは、南パタゴニアの化石を豊富に含む地層から、100個以上の恐竜の卵（ニワトリの卵程度の大きさ）と、80体の幼体および成体恐竜の部分的な骨格を発掘してきました。
X線断層撮影法を用いることで、卵を割らずに内部を調べることができ、保存された胚を内部に発見しました。これにより、化石がすべて次の種に属することを確認できました Mussaurus patagonicus — 初期ジュラ紀に生息していた植物食恐竜で、竜脚形類に分類されます。竜脚形類は、後に地球上を歩き回った巨大で首の長い竜脚類の祖先にあたります。
意外なことに、研究者らは化石が年齢ごとに分かれて見つかっていたことを確認しました。恐竜の卵と孵化直後の個体は一つの区域で見つかり、一方、幼体の骨格は近くの場所にまとまって見つかりました。一方、成体恐竜の遺骸は、調査地全体に単独または対になって見つかりました。
研究者らは、この「年齢による分離」は、複雑な群れ型の社会構造を強く示すものだと考えています。恐竜は共同体として行動し、共通の営巣地に卵を産んだと考えられます。幼体は「群れ」を作って集まり、成体は歩き回って群れのために餌を探していました。
「これは、若い個体が小さな家族構造の中で親に従っていなかったことを意味するかもしれません」と、チームメンバーであり、MITの地球・大気・惑星科学科の研究科学者であるJahandar Ramezani氏は述べています。「より大きな共同体構造があり、成体が共に分かち合い、共同体全体の子育てに参加していたのです。」
Ramezani氏は化石の間にあった古代の堆積物の年代を測定し、この恐竜の群れが初期ジュラ紀の約1億9300万年前にさかのぼることを明らかにしました。チームの結果は、恐竜の社会的な群れ行動に関する最古の証拠を示すものです。
群れで生活することは、Mussaurusおよびその他の社会性を持つ竜脚形類に進化上の利点をもたらした可能性があります。これらの初期恐竜は後期三畳紀に出現し、多くの他の動物が絶滅した大量絶滅事変の直前のことでした。理由は定かではありませんが、竜脚形類は生き延び、やがて初期ジュラ紀の陸上生態系で優勢になりました。
「私たちは今、恐竜におけるこの最古の社会的行動を観察し、記録しました」とRamezani氏は述べています。「これにより、群れで生活することが恐竜の初期の進化的成功において大きな役割を果たした可能性があるのか、という疑問が生じます。これは、恐竜がどのように進化したかについての手がかりを与えてくれます。」
初期の群れ行動
2013年以来、チームの古生物学者たちは、初期竜脚形類の化石で知られる南パタゴニアの地、Laguna Colorada層で調査を行ってきました。科学者たちが1970年代にこの層で初めて化石を発見した際、彼らはそれらをMussaurusと命名しました。「ネズミトカゲ」を意味します。彼らは骨格が小型恐竜のものだと考えていたためです。
その後になって初めて、アルゼンチンのチームのメンバーを含む科学者たちが、より大きな骨格を発見し、Mussaurusの成体が、名前の由来となったネズミよりもはるかに大きかったことが分かりました。しかし、この名称はそのまま定着し、チームは同層の小さな1平方キロメートルの区域から、豊富なMussaurusの化石を発掘し続けています。
これまでに特定された化石は、互いに近接した3つの堆積層から見つかりました。このことは、この地域が恐竜が定期的に戻ってきた共通の繁殖地であった可能性を示しています。おそらく、好ましい季節的条件を利用するためだったと考えられます。
発掘された化石のうち、チームは、絡み合い重なり合った11体の関節のある幼体の骨格群を発見しました。まるで突然一緒に投げ出されたかのようです。実際、コレクション全体が驚くほど良好な状態で保存されていることから、チームはこの特定のMussaurus の群れが「同時に」死に、おそらく堆積物によってすぐに埋もれたと考えています。
近隣の露頭に残る古代の植物相の証拠に基づき、Laguna Colorada層は、恐竜の時代区分においては比較的古いと長らく考えられてきました。チームは次のように疑問を抱きました。これらの恐竜は、早い時期から群れで生活していたのだろうか？
「後期ジュラ紀および白亜紀には、大型草食恐竜が社会的行動を示し、群れで生活し、営巣地を持っていたことは既に知られていました」とRamezani氏は述べています。「しかし、そのような群れ行動が最初に現れたのはいつなのか、という疑問は常にありました。」
群居性の系統
この点を明らかにするため、研究を主導したアルゼンチンのEgidio Feruglio古生物学博物館の古生物学者Diego Pol氏は、化石の間から火山灰の試料を探し、MITのRamezani氏の研究室に送りました。火山灰にはジルコンが含まれている場合があります。ジルコンはウランと鉛を含む鉱物の粒で、Ramezani氏はその同位体比を精密に測定できます。ウランの半減期、すなわち元素の半分が鉛に崩壊するまでの時間に基づき、ジルコンとそれが見つかった火山灰の年代を計算できます。Ramezani氏は2つの火山灰試料からジルコンを特定することに成功し、いずれも約1億9300万年前のものと年代測定されました。
火山灰は化石と同じ堆積層から見つかったため、Ramezani氏の分析は、恐竜が火山灰の堆積と同時期に埋もれたことを強く示唆しています。考えられるシナリオとしては、干ばつと風で運ばれた砂塵が群れを飢えさせ、急速に埋没させた一方で、遠方の噴火による火山灰が偶然漂ってきて、科学にとって幸運なことに、堆積物中にジルコンを堆積させたというものが考えられます。
これらを総合すると、チームの結果は、Mussaurusや、おそらく他の恐竜が、ジュラ紀の幕開け頃の1億9300万年前という早い時期に、複雑な社会的群れで生活するように進化していたことを示しています。
「証拠は、Mussaurus が初期ジュラ紀に、年齢に基づく社会的な分割を通じて採餌の可能性を最適化していたことを示唆しています。新生個体、幼体、成体は、年齢別の群れで採餌し、死んでいったようです」と、本研究には関与していないMacalester College地質学教授のRaymond Rogers氏は述べています。「この種の群居行動は、今日の大型陸生草食動物では一般的です。この初期の恐竜種においても、同じ現象の明確な証拠を目にできるのは驚くべきことです。」
科学者たちは、他の2種類の初期恐竜、つまり南アフリカのMassospondylusと中国のLufengosaurusも、同時期に群れで生活していたと考えています。ただし、これらの恐竜の年代測定はそれほど正確ではありません。複数の別系統の恐竜が群れで生活していたとすれば、研究者らは、社会的行動はさらに早く、おそらく後期三畳紀の共通祖先まで遡って進化した可能性があると考えています。
「今や、1億9300万年前に群れ行動が行われていたことが分かっています」とRamezani氏は述べています。「これは、恐竜における群居行動の最古の確認された証拠です。しかし、古生物学的な理解によれば、この時期にこの種の恐竜に社会的行動が見られるなら、それはさらに前に起源を持つに違いないのです。」
本研究は、米国の国立科学財団およびアルゼンチン国立科学技術研究会議により、一部支援を受けました。
