恐竜は鳥類に進化したかもしれないが、初期の飛行はそれほどうまくいかなかった

約1億6000万年前、Yi qiとAmbopteryx longibrachiumとして知られる2匹の小さな恐竜が、現在の中国の木々の間を滑空していた。YiとAmbopteryxにとって残念なことに、これらの空中能力はかなり期待外れだったと、科学者らは10月22日にiScience誌に報告した。研究者らは、Yiの化石標本に保存された軟組織を調べ、数学モデルを使用して両恐竜の滑空をシミュレートした。その結果、コウモリのようなこの恐竜は不器用な滑空者であり、鳥類や初期の哺乳類の滑空者の優れた飛行能力に太刀打ちできず絶滅した可能性が高いことが判明した。

「彼らは基本的に研究を始めたばかりで、その後、より優れたモデルが登場し、追い出されてしまったのです」と、サウスダコタ州ヤンクトンのマウント・マーティ大学の古生物学者で、今回の新研究結果の共著者でもあるT・アレクサンダー・デチェッキ氏は言う。「彼らは、自分たちを磨いて善戦する機会を得られなかったのです。」

イとアンボプテリクスは、おそらく大きなハトか小さなカラスくらいの大きさだった。体はふわふわの羽毛で覆われ、翼はコウモリのような皮膜でできていた。この小さな生物の滑空能力を理解するために、デチェッキ氏のチームはレーザー刺激蛍光法という技術を使ってイの化石標本をスキャンした。これにより研究者たちは、その爪と翼に関する詳細な情報を得ることができた。

デチェッキ博士らの研究チームはその後、恐竜の翼がどのような形状であったかを再現し、その形状を鳥やコウモリなど他の飛翔動物の形状と比較した。研究者らは数学モデルを使用して、イとアンボプテリクスがさまざまな重量と翼のサイズでどのように飛翔または滑空していたかを推定した。

結局、イーとアンボプテリクスは、ほとんどの鳥やコウモリのように地面から飛び立ったり、簡単に羽ばたいたりすることはできなかった。恐竜は樹冠の隙間を滑空することはできたが、翼の機動性はそれほど高くなかっただろう。また、翼面積に対する重量は、ムササビなどの現代の滑空動物よりも大きく、つまり恐竜は十分な揚力を発生させて空中にとどまるために、より速く滑空する必要があっただろう。

このスピードへの欲求は、いくつかの問題を引き起こしただろう。「方向転換が難しくなり、細かい調整が難しくなります。着地する場所を正確に把握するのが難しくなります」とデチェッキ氏は言う。「木に激突するほどのスピードで飛ぶと、墜落時に怪我をする可能性が高くなります。」

総じて、これらの恐竜の翼は非常に非効率だった、と彼は言う。おそらく、翼竜などの空中捕食者よりも速く飛ぶことはできなかっただろう。翼竜は、飛ぶ爬虫類の中でははるかに優れたグループだった。さらに、恐竜の脚は走るために作られたものではなかった。地上では、恐竜は動きが遅く、ぎこちなく、捕食者に簡単に襲われていただろう。

イとアンボプテリクスがジュラ紀後期に初めて現れたとき、彼らは種子、昆虫、小さな木の実をほとんど競争相手なしで食べることができた。しかし、数百万年以内に始祖鳥や他の初期の鳥が進化した。始祖鳥は現代の鳥の空中アクロバットには及ばなかったが、地面から飛び上がって短時間の飛行は可能だったと思われる。「突然、滑空鳥は、彼らとまったく同じ資源を狙っているが、より移動が得意な何かと競争するようになった」とデチェッキ氏は言う。

イヌタデとアンボプテリクスは、飛行能力を向上させる機会や、今日のモモンガに見られるような適応を発達させる機会を得る前に絶滅した可能性が高い。ムササビとフクロモモンガは夜行性であるため、飛行競争で彼らに勝つほとんどの鳥とは別に餌を食べることができる。

イと最近発見されたアンボプテリクスの化石はわずかしか知られていない。科学者が最終的にもっと最近の化石を発見する可能性はある。「今後の研究で、ほんの少しの間、夜行性の世界に逃げ込んだこれらの動物の 1 匹が見つかるかもしれません」とデチェッキ氏は言う。しかし、たとえ「失敗した実験」であっても、これらのグライダーは科学者が飛行の起源を理解するのに役立つ可能性があると、デチェッキ氏と彼の同僚は結論付けた。

「空を飛ぶために決定的な変化とは何なのか？」と彼は言う。「恐竜が空を飛ぶためにこの道を試みたときに何がうまくいかなかったのかがわかるので、鳥類につながる実際の系統がどのように進化したかを知るのに役立ちます。」