トロオドンは現代のダチョウと同じように共同の巣で卵を産んだ

鳥が空に飛び立つ前に曲がった脚で飛び回る様子を見るのは、進化の時計を巻き戻して獣脚類恐竜を観察するようなものです。多くの古生物学者は、スピノサウルス、ティラノサウルス・レックス、ヴェロキラプトルを含む獣脚類グループが、今日地球上で見られる鳥に進化したと考えています。そうであれば、6600万年前の壊滅的な絶滅を生き延びた唯一の恐竜の子孫ということになります。

鳥類と同様に、獣脚類恐竜も卵を産んでおり、科学者たちは殻の残骸を研究することで進化の空白を埋め始めている。4月3日に米国科学アカデミー紀要に掲載された研究 (PNAS) は、トロオドンと呼ばれる風変わりな獣脚類の卵に残された炭酸カルシウムを調べたところ、この恐竜は共同の巣に 4 個から 6 個の卵を産んでいたことが判明した。

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トロオドンは、約 7,500 万年前に北アメリカに生息していた、体長 6 フィートを超える肉食恐竜です。軽くて中空の骨、2 本の脚、十分に発達した羽毛の翼など、鳥のような特徴がいくつかありました。しかし、この恐竜は比較的体が大きいため飛ぶことはできず、非常に速く走り、強力な爪で獲物を捕らえたと考えられます。

トロオドンのメスが産んだ卵は、丸い爬虫類の卵よりも、現代の鳥が産む非対称の卵に似た形をしていた。その卵は他の獣脚類の卵のように青緑色で、半分地中に埋まった状態で発見された。この研究に参加した国際科学者チームは、トロオドンの母親が卵の上に座って抱卵したと考えている。

さらに詳しく知るために、研究チームは保存状態の良いトロオドンの卵殻に残された炭酸カルシウムを調べた。研究チームは2019年に開発された「二重凝集同位体温度測定法」と呼ばれる手法を使用した。

この技術により、酸素と炭素のより重い同位体が炭酸塩鉱物の中でどの程度凝集しているかを測定することができた。同位体の凝集は温度に依存しており、この凝集の広がりは炭酸塩が結晶化した温度を判定するのに役立った。卵殻は華氏107度の温度で生成され、その後華氏86度まで下げられたと推定される。これは現代の鳥類と非常に近い。

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研究チームは次に、爬虫類の卵殻（ワニ、クロコダイル、複数のカメ類）の同位体組成を現代の鳥類（ニワトリ、スズメ、ミソサザイ、エミュー、キーウィ、ヒクイドリ、ダチョウ）と比較し、トロオドンが鳥類に近いのか爬虫類に近いのかを調べた。2つの異なる同位体パターンが明らかになった。爬虫類の卵殻は、変温動物で卵をゆっくり形成するため、周囲の環境の温度に一致する同位体組成を持つ。鳥類は同位体組成に認識可能な非熱的特徴を残し、これが卵殻が急速に形成された証拠となる。

「この非常に高い産卵率は、爬虫類と違って鳥類には卵巣が一つしかないという事実と関係があると考えています。一度に産める卵子は一つだけなので、鳥類はより速く産卵しなければなりません」と、研究著者でドイツのフランクフルト・ゲーテ大学の地球化学者マティア・タリアヴェント氏は声明で述べた。

研究チームはこれらの結果をトロオドンの卵殻の残骸と比較したが、鳥類に典型的な同位体組成は検出されなかった。タグリアヴェント氏によると、「これはトロオドンが現代の爬虫類に似た方法で卵を形成したことを証明しており、その生殖器官が依然として2つの卵巣で構成されていたことを示唆している」という。

最後のステップとして、研究者たちは自分たちの研究結果を、体と卵殻の重量に関する既存の知識と組み合わせ、トロオドンは生殖段階ごとに 4 ～ 6 個の卵しか産まないことを突き止めました。トロオドンの巣は一般に大きく、最大 24 個の卵があるため、この観察結果は特に注目に値するものでした。そのため、研究チームは、トロオドンが共同の巣で卵を産んだことを意味していると考えています。この共同の卵巣行動は、現代のダチョウにも見られます。

「もともと、私たちは過去の地質時代の地球表面温度を正確に再現するために、二重凝集同位体法を開発しました」と、研究の共著者で地球化学者であり、新しい温度測定法の開発者であるイェンス・フィービッヒ氏は声明で述べた。「この研究は、私たちの方法が温度再現に限定されず、地球の歴史を通じて炭酸塩のバイオミネラル化がどのように進化したかを研究する機会も提供することを示しています。」