恐竜にも私たちと同じ「暖かく過ごす秘訣」があったのでしょうか？

マフラーや手袋、電気毛布、お湯……さまざまな「保温グッズ」は冬の定番装備ですが、これらは私たちの体を「暖かく」保つための補助的な役割を担っています。冬でも夏でも、私たちの体温は36度か37度に保たれています。数十億年前に遡ると、恐竜は私たちと同じように体温を維持していたのでしょうか?最近、中国科学院古脊椎動物学・古人類学研究所の趙奇准研究員が記者らに恐竜の骨組織片が詰まった小箱を見せた。その中に恐竜の「保温の秘密」が隠されていた。

小型獣脚類恐竜の骨組織切片。写真提供：新華社記者張暁傑

趙琦氏は、恐竜の四肢骨の中央部分を約50ミクロンの厚さにスライスして粉砕すると、そこに含まれる秘密を顕微鏡で「解読」できると紹介した。恐竜は多くの人から「巨大なトカゲ」というニックネームで呼ばれていますが、恐竜の骨組織の一部の構造は、トカゲやワニなどの典型的な爬虫類よりも人間に驚くほど似ています。

趙琦氏は記者らに恐竜、ワニ、人間の骨組織構造図を示した。 「この『小さな円』を私たちは二次骨単位と呼んでいます。これはハバース体系としても知られています。大型恐竜や人間の骨組織には密集した『小さな円』がたくさんありますが、ワニにはそれがありません。」彼は、ハバース体系はより高い代謝率を表していると説明した。これにより、研究者たちは、恐竜はワニやトカゲなどの外温動物とは似ても似つかなかった可能性が高いと判断することができた。外温動物は、外部からの熱によって体温を上げるために「外部からの助け」に頼っていた。むしろ、体温維持が得意で、安定した体温を保てる人間や鳥などの内温動物に近いものだった。

左、中央、右はそれぞれワニ、大型草食竜脚類恐竜、人間の骨組織構造です。中央と右の写真の「小さな円」は、ハバース体系です。新華社記者張暁傑撮影/地図

科学者たちは同位体法を用いて、いくつかの恐竜の体温を推定した。例えば、ティタノサウルスの体温は摂氏38度ですが、オヴィラプトルの体温は摂氏32度です。趙琦氏は、科学者らがオヴィラプトロサウルスの化石の周囲の岩石を分析した結果、当時の周囲の気温が摂氏約26度であったことを確認したと紹介した。 「一般的に言えば、動物が周囲の温度より少なくとも5度高い安定した体温を維持できる場合、それは比較的典型的な内温動物とみなすことができます」と趙琦氏は述べた。

恐竜は、周囲の温度よりも高い体温を利用して、一連の「偉業」を達成しました。 「例えば、一部の小型恐竜は卵を温めていたが、そのためにはまず体温を高くする必要があった。南極で発見された恐竜の化石は、恐竜が熱帯や亜熱帯地域に分布する爬虫類のほとんどをはるかに超える広い分布範囲を持っていたことも示している」と趙琦氏は語った。

高い代謝率は恐竜に他の「問題」ももたらしました。趙琦氏は、一般的に、同じ大きさと体温の内温動物と外温動物の場合、前者は後者よりも6～10倍多くのエネルギーを消費すると説明した。このため、恐竜は食事に多くの時間を費やさざるを得なくなりました。 「大型の草食恐竜の中には、目覚めるとすぐに食べ始めたものもいたかもしれない」と趙琦氏は言う。

恐竜が内温動物であったか外温動物であったかは、恐竜自体に関係するだけでなく、科学者が脊椎動物の進化を研究する上でも重要な側面です。 「今日の鳥は恐竜から進化しました。恐竜の進化と人間を含む哺乳類の進化は2つの異なる系統ですが、最終的にはいずれも内温動物に進化しました。興味深いことに、両者の進化の過程には多くの類似点があります。たとえば、どちらも最初は巨大化することで体温の上昇を実現しましたが、最終的にはこれらの巨大動物は絶滅しました。」趙琦氏は、真に恒温動物に進化した動物はすべて小型化した動物であると述べた。暖かく過ごす秘訣は何でしょうか？ 「小型哺乳類は体温を保つために毛を使います。また、小型恐竜の中には体温を保つために羽毛を持っていたものもいます」と彼は語った。

テキスト記者: Zhang Xiaojie、Zhang Quan

ビデオレポーター：張小潔

企画・編集：ジェムデール