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筋肉から分かる恐竜の立ち方

筋肉の復元は恐竜の立ち方を明らかにする

20 June 2012


Centrosaurusの絵。この恐竜はケラトプス科恐竜の一種で博物館の科学者たちはこのグループが肘で前肢を外側に曲げて立っていたことを示した。© Anness Publishing Ltd / The Natural History Museum

StegosaurusTriceratopsのような4本脚で歩く恐竜について多くのことが分かっているが、彼らの姿勢には議論があった。今までは。自然史博物館の科学者たちは、これらの恐竜がどのように立っていたかを初めて明らかにし、今日その知見を報告した。

博物館の恐竜専門家スザンナ・メイドメントとポール・バレットは恐竜の肢の骨につく筋肉を復元し、これを骨格についてすでに分かっていることと組み合わせて、彼らの立ち方についてより真実みのある姿を描いた。

チームは、角のある恐竜(ケラトプス科恐竜)、装甲のある恐竜(ステゴサウルス類)、およびカモのくちばしを持つ恐竜(ハドロサウルス類)という、鳥盤類恐竜の3グループを調べた。

彼らは200点以上の恐竜の化石骨標本を研究し、前肢、後ろ肢、骨盤、および脊椎に、どのように筋肉と軟組織が付着していたかを調べた。

結果はケラトプス科恐竜とステゴサウルス類の前肢が、体の横から僅かに外側に曲がって保持されていた肘を持っていたことを示した(腕立て伏せの中途のように)。それに対して、ハドロサウルス類は前肢を互いに極めて近く保持していた。

今まで、科学者たちは恐竜の外見を復元するのに化石骨格だけを使ってきた。だが、チームによると骨格単独では動物の立ち方についての良い予言者とは言えず、軟組織も同時に見ることがきわめて重要であるという。これは他の絶滅動物における行動と生物学を研究する科学者たちにも意味を持つ。

「我々が行なった研究は、恐竜、または他の絶滅動物の生物学について、何か大雑把な見解を述べる前に、彼らの解剖学の他の失われた部分を理解することに尽力しなくてはならないことを示す。我々は彼らの骨だけに頼ってはいけない」とバレットは話す。


姿勢の復元と予測される足跡。(a-d)ステゴサウルス類とケラトプス科恐竜、(e-h)アンキロサウルス類、(i-l)ハドロサウルス類。A、eとiは前方から見た前肢。B、fとjは後方から見た後ろ脚。c、g、kは横から見た図。D、hとlは予測される足跡。

筋肉の復元

筋肉のような軟組織が化石化することは稀であるため、科学者たちは恐竜類の最も近縁な現生の類縁である、鳥類およびワニ類からのデータを使う。

「ある筋肉が鳥類に存在し、ワニ類にも存在したら、それが恐竜類にも存在したということが極めて確信できる」とメイドメントは話す。「ワニ類と鳥類にある全ての肢の筋肉を解剖を通して調べることで、恐竜類において肢の筋肉がどんなだったかを構築できる」

恐竜類の比較

ケラトプス科恐竜、ステゴサウルス類、ハドロサウルス類の祖先は二足歩行だった。だが、これら3つの異なるが近縁な恐竜グループは、別個に進化して四足歩行になった。彼らは別々に進化したとはいえ、その骨格解剖学は非常に似ていた。

違う筋肉

彼らの骨格は非常に似ていたが、チームは筋肉は違うことを見い出した。これは鳥盤類恐竜には以前考えられていたのよりも多様なロコモーションの手法があったことを示す。

「これらの筋肉のつき方が四足歩行の恐竜グループの中でどれだけ異なっていたかを発見して驚かされた。それらの脚、肩、腰の骨は全体的に似ているにもかかわらず」とバレットは話す。

「我々の研究から、骨の形だけでは完全な話はできないことと、これらの恐竜の立ち方を解明するには軟組織も同時に復元することが本当に重要であることが分かる」とメイドメントは話す。

ハドロサウルス類の化石行跡

チームの復元はハドロサウルス類が前肢を互いに極めて近く保持し、彼らが歩くときは中心線に沿って片方の足の前にもう片方の足を置いていたことを示す。化石化したハドロサウルス類の行跡は同じことを示しているように思われる。

将来の研究

いま科学者たちはこれらの恐竜類がどのように立っていたかについて、より明瞭な絵を持っている。次のステップは彼らが実際にどのように動いていたかを調査することだ。「我々はすでにこれを始めており、肢の三次元コンピュータモデルを作って、動物が動くとともに筋肉がどのように働くかを調べている」とメイドメントは結論した。

Natural History Museum (London), Press Release
Muscle reconstruction reveals how dinosaurs stood
20 June 2012

原論文
Susannah C. R. Maidment and Paul M. Barrett
Does morphological convergence imply functional similarity? A test using the evolution of quadrupedalism in ornithischian dinosaurs
Proc. R. Soc. B, Published online before print June 20, 2012, doi: 10.1098/rspb.2012.1040
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