極地の恐竜が古代の秘密を明らかにする

それは真冬のアラスカのムーディーな空の下でした。 一方にはコルヴィル川の平坦な広がりが広がっていました。 もう一方には、何百マイルも続く荒涼としたツンドラを背に、凍ったピューターグレーの岩がそびえ立つ崖面が広がっています。

パット・ドラッケンミラーは、氷点下 28 度前後の極寒の北極風にさらされながら、ピッケルとアイゼンを装備し、何か特別なものを探していました。

2021 年、崖に到達するだけでも過酷な遠征でした。 このアラスカの人里離れた北の隅には道路がないため、古生物学者とアラスカ大学の同僚たちはスノースクーターで現場に向かい、近くにキャンプを設営した。 とても寒かったので、各テントには薪ストーブが備え付けられていました。 今後数週間、チームは常に凍傷（「危機一髪だった」とドラッケンミラー氏は言う）、落石、そしてお腹を空かせたホッキョクグマと闘い続けることになる。 しかし、それは価値がありました。

薄暗い光の中でスキーゴーグルを通して目を細めたドラッケンミラーは、ついに探していたものを見つけました。 川から約 50 フィート (15 メートル) 上空の崖の地層内に、厚さ約 10 センチメートル (4 インチ) の粘土と砂の単一の層が埋められていました。

堆積物が堆積した約 7,300 万年前、世界は現在よりも温暖でしたが、この地域はさらに北にあったと考えられます。 現在、アラスカのこの地域は冬の間、毎日数時間薄明かりになりますが、当時は10月から2月までの1年のうち4か月間は完全な暗闇に包まれていました。 定期的に-10℃（14F）以下に下がり、時折雪がちらつきました。

しかし、このシルト質の縫い目の中には、歴史上の奇妙な時代の最後の残骸が隠されています。それは、巨人の子孫のもので、直径わずか数ミリメートルの小さな骨と歯です。 ここは、何千もの恐竜が巣を作った場所であり、巣に入れなかった孵化していない胎児が今もそこにいます。

「これはおそらく、アラスカ州全体で最も興味深い恐竜の骨の層です」とドラッケンミラー氏は言う。 「彼らは事実上北極に住んでいたのです。」

ナヌクサウルスの体重は、大型の雄のホッキョクグマ2頭とほぼ同じだった（クレジット：Alamy）

私たちは恐竜を熱帯の生き物、つまり地球が暖かく湿っていた時代に世界中の森林や沼地を巡回していた巨大な歯の生えた爬虫類と考える傾向がありますが、科学者たちはこれが完全に正しくないことにますます気づきつつあります。 恐竜は涼しい場所にも生息しており、好天時に時々訪れる恐竜ではなかったことが明らかになりつつある。

オーストラリアからロシアに至るまで、科学者たちはかつて極寒の地で暮らしていた可能性のある数十頭の恐竜を発掘した。彼らは毎晩オーロラの光が舞う空の下で鷹のようなビーズの目を閉じ、時には純銀の毛布の中で餌を探していた。雪。 これらの恐竜は、生息可能な範囲の端にしがみついているだけではなく、アラスカのような場所でも繁栄していました。

この発見は、ティラノサウルスが（おそらく）羽についた雪を払い落としたり、吹雪を待つために体をふわふわさせたりするなど、彼らが思い描く奇妙な光景をはるかに超えた意味を持っている。 極地の恐竜は新たな発見が起こるたびに、そのグループの生理機能や行動についての興味深い洞察を明らかにしています。 そして、科学者たちが恐竜についてさらに学ぶにつれて、古生物学における最も難解な疑問の 1 つである、恐竜は温血動物だったのか、それとも冷血動物だったのか? の答えが得られるようになりました。

驚きの発見

1961 年、ロバート リスコムは石油会社シェルのためにコルヴィル川岸の地図を作成していたとき、予期せぬものを発見しました。それは、崖の地層から突き出た少数の骨でした。 彼はそれらが哺乳類のものに違いないと思いましたが、とにかくそれらを持ち帰り、食器棚にしまいました。 同年、彼は落石で悲劇的に亡くなった。

20年間、骨は忘れられ、会社のアーカイブの倉庫に安全に保管されていました。 一方、ノルウェーのスヴァールバル諸島の足跡など、他の北方の場所でも恐竜の化石の散在が確認され始めた。

コルビル川沿いの露頭で見つかったリスコム骨床は、世界の他のどこよりも多くの北極恐竜を生み出しました（クレジット：Alamy）

そして 1984 年のある日、刺激的な発見がありました。科学者たちは、リスコムが発見したのと同じコルヴィル川の北斜面に沿って、恐竜の皮膚の痕跡と足跡を発見しました。 これを念頭に置いて、古い骨が引き出しから迅速に取り出され、最初から恐竜のものであったことが明らかになりました。 これは古生物学者の間で激しい議論を引き起こした。 まさか、こんなに北の地に冷血動物が存在するはずがないではないか？ 何世紀にもわたる仮定に疑問が投げかけられ、事態は白熱していました。

しかしやがて、コルビル川の骨はまぐれではないことが明らかになった。その岸沿いの露頭には、地球上の他の北極や南極の場所よりも多くの恐竜の化石が確実に豊富にあったのだ。 「そして最も重要なことは、ここが最も極地にある恐竜の生息地であるということです」とドラッケンミラー氏は言う。

発見物が積み重なるにつれ、最終的には圧倒的な証拠が得られるようになりました。 その初期の段階でも、ウシに似た草食動物エドモントサウルスやトリケラトプスの未確認の近縁種の化石が豊富に発見され、捕食者であるアレクトロサウルス（平均的なセイウチほどの大きさのティラノサウルス）の歯も1本だけ見つかっていた。

確かに極地恐竜は存在していましたが、彼らがどうやって生き残ったのかはまだ解明されていません。 幸いなことに、簡単な説明がありました。彼らは暖かいときだけそこに住んでいたのです - 彼らは移住したのです。 遠い親戚である現代のホッキョクアジサシと同じように、この動物は夏に極地を訪れ、冬には暖かい気候に避難した可能性があります。 一部の専門家は、彼らが最大3,200km（1,988マイル）移動したと示唆しました。

その後、この理論も行き詰まりました。

白亜紀後期の涼しい夏の日、ハドロサウルスの巨大な群れが北極の泥だらけの氾濫原を横切りました。 気温は約10〜12℃（50〜54°F）で、植物をすりつぶすための歯のないくちばしと巨大で肉厚な尾を備えた牛のような草食動物は、気温がほぼ氷点下まで下がった厳しい冬を生き抜いたばかりでした。 少年、ティーンエイジャー、成人など、あらゆる年齢層の人々が何千人もいた。

泥の中を歩く彼らの散歩はほんの数分しか続かなかったかもしれませんが、彼らが残した足跡はすぐにさらなる堆積物で覆われ、2014 年に科学者によって発見されるまで、その後何千年も保存されました。足跡は非常によく保存されていたため、可能性さえありました。恐竜の足の鱗を確認します。

コルヴィル川のほとりで見つかったパキリノサウルスは19歳まで生きていた（クレジット：Alamy）

化石は、コルビル骨床より数百マイル南にあるアラスカの自然保護区にありましたが、それでも北極圏内にありました。 若い恐竜の足跡の存在は、結局のところ、彼らがおそらく一年中この地域に留まっていたことを示唆しており、最も小さな恐竜は長い移動に対処できなかったでしょう。

しかし、誰もが納得したわけではありません。 ドラッケンミラーと彼の苦労して見つけたロックバンドの世界に入りましょう。

難しい仕事

南米の太陽が照りつけるバッドランズでイルカほどの大きさの大腿骨を発掘していた古生物学者もいたが、ドラッケンミラー氏のアプローチは必然的に異なっていた。

チームが最初にアラスカのコールビル川の現場で作業を始めたとき、彼らは夏に訪れましたが、そのときの気温は今日では約 1 ～ 10 度 (34 ～ 50 度) です。 彼らは、これが理想とは程遠いことにすぐに気づきました。 6月から8月にかけて、アラスカには蚊が大発生します。蚊は、黒い雪吹雪のように、疑うことを知らない人間に襲いかかる巨大な雲です。 非常にたくさんいるので、ふざけてアラスカ州の鳥と呼ばれています。 しかし、これは彼らにとって最小限の心配でした。

彼らが取り組んだ崖の表面は、ほとんどが永久凍土によって緩く接着された泥岩で構成されていました。 「そして、夏には氷の一部が溶けるほどの温暖化が起こるため、これらの崖は壊滅的に崩壊する可能性があります。崖の下に立っていると、ゲームオーバーです」とドラッケンミラー氏は言う。

科学者たちは代わりに冬に行くことにしましたが、それ自体が問題を引き起こしました。 彼らは北極海からわずか 20 マイル (32 km) の場所で働いていました。恐竜の赤ちゃんの骨をふるいにかける間、一日中うつ伏せになるには寒すぎました。 その代わり、チームが長い間待ち望んでいた岩層を発見した直後、何もない風景の静寂はチェーンソーと削岩機の音ですぐに破られた。

まずチームは崖を横断できるように崖にいくつかの段を切り込み、次に特定の骨ではなく、有望そうな堆積物のブロック全体を削り出す作業に着手した。 これらはそりやスノーモービルに積み込まれ、凍ったツンドラを何百マイルも走って研究室まで戻されました。

当時の世界は温暖でしたが、白亜紀後期にはコルヴィル川の場所は北緯 82 度、つまり今日のエルズミア島と同じ緯度でした (クレジット: Getty Images)

これらの大量のサンプルがアラスカ大学に安全に到着すると、粘土をふるい分けるために洗浄されました。 「そして、残ったものは基本的に砂の破片のようなものです。私たちは小さな骨や歯を顕微鏡で砂の一粒一粒を観察します」とドラッケンミラー氏は言う。「これは非常に時間がかかり、時間のかかるプロセスです。代わりに恐竜を除いて砂金を探しています。」 10 年間にわたり、彼のチームはこれらの小さな化石を探すために何百万もの砂粒子を調べたと推定しています。

チームが発見したものは驚くべきものでした。 「恐竜の赤ちゃんは 1 種類や 2 種類だけではありませんでした。植物食と肉食、小型種と大型種を含む 7 つの異なるグループの恐竜の証拠が実際にあります」とドラッケンミラー氏は言う。

重要なのは、恐竜が巣を作っていたという事実は、寒くなっても恐竜が移動していなかったことがほぼ確実であることを意味するということだ。 アヒルくちばしのハドロサウルス類など、一部の一般的な恐竜の種は、卵を温めるのに 6 か月を要しました。そのため、春に母親がその上に座り始めた場合、孵化する頃にはほぼ冬になるでしょう。

北極に巣を作りながら、何ヶ月も暗闇が続く冬を避けるために、これらの赤ちゃんは何らかの方法で即座に何千マイルも移動しなければならなかったでしょう。 時間が足りませんでした。 「これは論理に反することです。これらの恐竜が一年中生息していたと私たちは確信しています」とドラッケンミラー氏は言う。

それでは、これらの極地恐竜の生活はどのようなものであったでしょうか? そして彼らはどうやって生き残ったのでしょうか？

氷の謎

それは白亜紀後期の 3 月初旬、後にコルヴィル川の拠点となる北極の開けた森林地帯でした。 針葉樹や古いイチョウの裸の枝が芽吹き始めたばかりで、下のシダやツクシの下層にまだらの日陰を落としていました。 ハドロサウルスの群れが木の葉の上でぼんやりと眺めている一方、トリケラトプスのずんぐりした親戚であるパキリノサウルスのオスは、配偶者を引き寄せることを期待して豪華な首のフリルをパレードし、おそらく長くて球根状の鼻で時々鼻を鳴らしていました。

時折、比較的穏やかな雰囲気が、追いかけっこや鳴き声で中断されることがあります。お腹を空かせたナヌクサウルス、別名「ホッキョクグマのトカゲ」は、鱗状でくちばしの多いテスケロサウルスの顎をなんとか捕まえました。 時々描かれる純白の羽毛の柔らかな毛並みに血が滴り落ちている姿は、現代の同名に非常によく似ていたかもしれません。

近くには、地元住民が卵を温める巣がいくつかあり、恐竜が南方の親戚のようなものであれば、おそらく共同保育所にあると思われる。 ヴェロキラプトルの鳥のような親戚であるサウロルニトレスティンは、ひなの上に定住し、特殊な歯を使って羽繕いをしていた可能性があります。

おそらく最も奇妙なアラスカの恐竜の 1 つは、不気味な長い「鎌」の指を持つ巨大でゆっくりとした動きの草食動物テリジノサウルスでしょう (クレジット: Alamy)

数十年、数百年を経て、この地域で死んだ恐竜の一部は最終的に近くの川や湖に流されました。 「しかし、堆積物は、これらの骨と歯をこれらの小さな個別の堆積物に集中させるような方法でふるい落とされたのです」とドラッケンミラー氏は言う。

コルヴィル川沿いの遺跡の沈泥から確認された恐竜の多くは、地元のイヌピアト語で「古代の草食動物」を意味するハドロサウルスの一種であるウグルナアルク・クークピケンシスなど、他の場所では発見されていません。 もちろん、これは彼らが最終的にそうならないという意味ではなく、彼らが寒さに対して特別な適応を持っていたことを必ずしも証明するものでもありません。 しかし、それは有望です。

ドラッケンミラー氏は、アラスカの恐竜には、北極の状況に対処するために進化した行動など、少なくともいくつかの際立った特徴があった可能性が高いと考えている。 「おそらく小型の種、特に草食動物の一部は、穴を掘って冬眠するのに十分なほど小さかったのかもしれないと信じる理由があります」と彼は言う。

これらの暫定的なヒントは、木の幹のような骨の断面にある年輪、つまり動物の成長パターンが年ごとにどのように変化したかを示す痕跡から得られます。 冬眠中などに成長が停止すると、隙間に輪が残ります。 ドラッケンミラー氏によると、これらの特徴的な帯はコルヴィル川の斜面で生息するいくつかの恐竜で発見されており、そのうちのいくつかは冬眠していた可能性があるという。 これは、恐竜が穴を掘るなど、必要な適応の少なくとも一部を持っていた可能性があるという他の場所からの証拠をさらに強化します。

2007年、ジャーマン・シェパードほどの大きさの恐竜、オリクトドロメウスの化石化した骨格が、モンタナ州南西部の居心地の良い小さな穴で2頭の子供と一緒に発見された。 敷地全体が埋葬され、約1億年間そのまま放置されていた。 これらはテスケロサウルス属の一部であり、そのメンバーもコルビル川遺跡で発見されています。

「アラスカに私たちの近縁種がいるという事実は、これらの種も穴を掘るが冬眠するだけである可能性を示唆しています」とドラッケンミラー氏は言う。 残念ながら、これを証明することは、北極で別の巣穴を見つける以外には非常に困難です。

北極の恐竜は早春に営巣を始めたと考えられており、種によっては卵を温めるまでに最大6か月かかるものもある（クレジット：Alamy）

もう一つの可能​​性は、現代の多くの哺乳類と同じように、恐竜も体脂肪の層を増やすことで寒さに対処していたということです。 ドラッケンミラー氏は、ヘラジカとカリブーの例を挙げています。これらの動物は、夏になると体重が増え、冬には食料がまばらになるため、蓄えた脂肪と低品質の飼料を組み合わせて生き延びます。この戦略には、体を暖かく保つという追加のボーナスもあります。 。 「…彼らは基本的にゆっくりと飢えさせることによってそれを行います」と彼は言います。 「恐竜がそれをできなかった理由はない。」

しかし、より明確な適応が 1 つあります。それは、恐竜がどのように体温を調節したかです。

科学者たちは恐竜が発見されて以来、恐竜が温血動物か冷血動物なのかについて議論してきた。 19 世紀には、彼らは本質的に巨大な変温性爬虫類であると広く考えられていました。彼らは自ら体温を生成することができず、現代の爬虫類と同じように日光浴する必要がありました。 象徴的なクリスタル パレスの恐竜の彫刻が 1854 年にロンドンで発表されたとき、それらはずんぐりとした鱗状のトカゲに似ていました。

しかし、専門家が恐竜の生態についてさらに学び、現生の鳥類が本質的にくちばしのある羽毛のある恐竜であることに気づき始めるにつれて、多くの人がこれが正確なのか疑問を持ち始めました。 最終的に彼らは、恐竜は爬虫類と鳥類の間の温度を維持している可能性があるというコンセンサスを形成しましたが、それでも最近まで確かな証拠がまだやや不足していました。

北極の恐竜はこれらすべてを変えます。 「この物語全体で私たちが想定していることの一つは、これらの恐竜はある程度、ほぼ確実に温血動物であったということです」とドラッケンミラー氏は言う。 「確かに、これらの恐竜はある程度の内熱性を持っていました。彼らは自らの内部熱を生成していました。そして、それは寒い環境で生きるための一種の前提条件なのです。」

驚くべきことに、アラスカの化石層では爬虫類の化石化した遺体はこれまで発見されておらず、鳥、哺乳類、恐竜のみが発見されています。 「もしあなたがモンタナ州で働いていて、恐竜を探しているとしたら、その途中でワニ、カメ、トカゲを見つけることになるでしょう…私たちはそれらの冷血なグループの一部を見つけたことはありません」と彼は言います。ドラッケンミラー。

白亜紀後期のアラスカには、何千もの歯を削る牛のような草食動物であるカモノハシ恐竜が生息していました (クレジット: Alamy)

もちろん、すべての恐竜が必ずしも温血動物だったわけではありません。 彼らの体温は、グループに応じて、わずか29℃から46℃（115〜84°F）まで、17℃（31°F）も異なっていた可能性があるという証拠があります。 比較のために、ほとんどの哺乳類は 36 ～ 40 ℃ (97 ～ 104 °F) の範囲にありますが、鳥類はかなり暖かく、41 ～ 43 ℃ (105 ～ 109 °F) の範囲にあります。

しかし、それにもかかわらず、その影響は非常に大きいです。 内温動物は通常、成長速度が速く、より多くの餌を必要とするなど、特定の特徴を共有しています。 しかし重要なのは、歴史的に恐竜絶滅の原因とされている地球規模の寒冷化の中で、一部のグループが生き残ることができたのはこのおかげだと考えられていたことだ。 哺乳類や鳥類がそれに対処できるのであれば、なぜ北極の恐竜は対処できないのでしょうか?

1980 年代にアラスカの恐竜に関する証拠が増え始めたとき、科学者たちはすでに別の説明が必要かもしれないことに気づいていました。 現在では、ほとんどが絶滅した本当の理由はその大きさにあると考えられており、これは単純に入手可能な量よりも多くの食物を必要としたことを意味します。 例外は「マニラプトル類」、つまり「手をつかむ」恐竜でした。 このグループの中で最も小さい、羽の生えたメンバー、体重約 1 キログラム (2.2 ポンド) のメンバーは、しがみついて適応することができました。 今、私たちはこの系統を鳥として知っています。

新たな発見が起こるたびに、これらのほぼ極地に近い恐竜たちは、地球上の近縁種の多様性と回復力についての手がかりを明らかにしており、彼らが巨大なトカゲ以上のものであったことを示しています。

*Zaria Gorvett は BBC Future の上級ジャーナリストであり、@ZariaGorvett でツイートしています

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