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竜脚類の脳と内耳の解剖学

最大の恐竜の脳はテニスボールの大きさだった



Charles Choi, LiveScience Contributor
Date: 23 January 2013 Time: 05:35 PM ET


植物食恐竜アンペロサウルスは地球上を歩いた最大の動物の一つだったが、ちっぽけな脳を備えていた。
CREDIT: O. Sanisidro.


これまで地球上を歩いた中で最大の恐竜グループの進んだメンバーは比較的ちっぽけな脳を持っていた、と研究者たちは話す。

科学者たちは7000万年前の巨大な恐竜アンペロサウルス(Ampelosaurus)化石の頭骨を分析した。アンペロサウルスは2007年にクエンカ(スペイン)で、マドリードとバレンシアを結ぶ高速鉄道の建設現場で発見された恐竜だ。この爬虫類は地球上を闊歩したこれまでで最大の生物だった首が長く、尾が長い草食動物である、竜脚類の一種だった。もっと詳しくいうと、アンペロサウルスはティタノサウルス類と呼ばれる竜脚類の種類だった。ティタノサウルス類は、すべてではないがその多くが体を覆う鎧のような鱗を持っていた。

竜脚類の頭骨は典型的には華奢で、科学者たちが彼らの脳について詳しく調べるのに十分なほど無傷で残ることは滅多にない。CTイメージングを通して頭骨の内部をスキャンすることで、研究者たちはアンペロサウルスの脳のの3D復元を作り出した。その大きさはテニスボールと大して違いはなかった。

「この恐竜は全長15メートル(49フィート)に達しただろう。それにもかかわらずその脳は8センチメートル(3インチ)を超えなかった」と研究者でスペイン国立自然科学博物館の古生物学者、ファビエン・クノール(Fabien Knoll)は発表分の中で述べた。

最初の竜脚類はこの化石より約1億6000万年前に現れた。

「この動物グループでは時間を経るにともなった脳サイズの大きな拡大は見られない。これは、時間とともに脳サイズの増加が見られる、たくさんの哺乳類および鳥類のグループとは異なる」と研究者でオハイオ大学の解剖学者で古生物学者の、ローレンス・ウィトマー(Lawrence Witmer)はLiveScienceに語った。「彼らは何かにぶつかり、それに留まったように見える――時間にともなう脳サイズの拡大は彼らの主要な関心事ではなかった」

何年にもわたって、科学者たちは史上最大の陸上動物たちがこのような小さな脳でどのように生きていたのか関心を持ってきた。「たぶん我々はその疑問を逆転させるべきだろう――たぶん我々は彼らが小さな脳でどのように機能していたのかを聞くべきではない。むしろ多くの現代の動物がこのようなばかばかしいほど大きな脳で何をやっているのか
を聞くべきだろう。ウシはほとんどの恐竜と比べて何倍も大きな脳を持つが、それはなぜなのだろうか?」とウィトマーは話した。

彼らのコンピュータモデルはアンペロサウルス類の内耳も小さかったことを明らかにした。


長い進化の結実であるにもかかわらず、アンペロサウルスと呼ばれる植物食恐竜が備えていた脳は、ここに3D復元が示されるように、小さかった。
CREDIT: O. Sanisidro.


「内耳の一部は聴覚に関係するので、その内耳が小さいという事実は、それが空気伝播音を聞くのがそれほど得意でなかったことを意味する」とウィトマーは話した。「それはたぶん我々が普段気にしない、地面を伝わる音に依存する、一種の聴覚を使っていたのだろう」

「その内耳について分かることからすると、アンペロサウルスはたぶん素早く、急にキョロキョロするような目や頭部の動きに大きな関心を払っていなかった。それは納得のいくことだ――これらは比較的大型の、動きのゆっくりした、植物食動物なのだ」

ノールと彼の共同研究者たちは以前、別の竜脚類、スピノフォロサウルス・ニゲリエンシス(Spinophorosaurus nigeriensis)の3D復元を作った。アンペロサウルスとは違って、スピノフォロサウルスはいくぶん発展的な内耳を持っていた。

「竜脚類が体型は非常に相似するのに、そのような多様な内耳形態を見せるのはとても不思議だ」とクノールは話した。「さらなる調査が必要なのは間違いない」

最近、科学者たちは竜脚類がその頭部を地面の近くに保持して低い植生を食んでいたのか、それともキリンのように高いところで高木の葉をあさっていたのかについて議論を交わしている。「内耳についてさらに知れば竜脚類の首の姿勢がどんなだったかについて分かるだろう」とウィトマーは話した。

科学者たちはその研究結果を1月23日、PLOS ONE誌にオンラインで詳報した。

LiveScience
Biggest Dinosaurs Had Brains the Size of Tennis Balls
Charles Choi, 23 January 2013

原論文
Fabien Knoll, Ryan C. Ridgely, Francisco Ortega, Jose Luis Sanz and Lawrence M. Witmer
Neurocranial Osteology and Neuroanatomy of a Late Cretaceous Titanosaurian Sauropod from Spain (Ampelosaurus sp.)
PLoS ONE 8(1): e54991.
doi:10.1371/journal.pone.0054991
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