恐竜はなぜ羽毛を持っていたのですか?

羽毛恐竜の適応上の利点

中国の羽毛恐竜メイロング。

エミリー・ウィロビー/ストックトレック画像

特定の恐竜に羽毛がある理由を尋ねることは、原則として、魚に鱗がある理由や犬に毛皮がある理由を尋ねることと同じです。動物の剥き出しの表皮は、なぜ何らかの種類の覆いを持っているのですか (または、人間の場合、実際にはまったく覆われていないのですか)?この質問に答えるために、私たちはより深い難問に取り組む必要があります: 羽毛は、毛皮、剛毛、単純な爬虫類の鱗では達成できなかった進化上の利点を恐竜にもたらしましたか?

羽毛恐竜の大部分は獣脚類だった

ただし、始める前に、すべてではないことを認識することが重要です。 恐竜には羽毛があった .羽毛恐竜の大部分は獣脚類であり、猛禽類、ティラノサウルス、オルニトミムス、「恐竜鳥類」、および エオラプトル とヘレラサウルス.さらに、すべての獣脚類が羽毛を持っていたわけではありません。 アロサウルス 他の大型獣脚類と同様に、うろこ状の皮膚を持っていた スピノサウルス と ティラノサウルス・レックス （ただし、これらの恐竜の孵化したばかりの子や幼体は可愛らしく房状になっている可能性があると考える古生物学者が増えています）。

獣脚類は、の順序の唯一のメンバーではありませんでした竜盤類(「トカゲの尻」) 恐竜: 奇妙なことに、最も近い親戚は、巨大で、のろのろした、象の足の恐竜でした。 竜脚類 、見た目も行動も獣脚類とは限りなく異なっていました！今日まで、羽毛のある親戚の証拠はまったくありません ブラキオサウルス また アパトサウルス 、そしてそのような発見は非常にありそうにないようです。その理由は、獣脚類と竜脚類の恐竜の代謝の違いに関係しています。

羽毛の進化上の利点は何ですか?

現代の鳥の例から推定すると、羽毛の主な目的は飛行を維持することだと考えるかもしれません。羽毛は空気の小さなポケットを閉じ込め、鳥が空中に舞い上がることを可能にする重要な「揚力」を提供します。しかし、すべての指標から見て、飛行中の羽の使用は厳密には二次的なものであり、進化が非常に有名な偶発的な発達の 1 つです。羽毛の最も重要な機能は、家のアルミサイディングや垂木に詰められたポリウレタンフォームと同じように、断熱を提供することです。

そして、なぜ動物に断熱材が必要なのですか？そうですね、獣脚類恐竜 (および現代の鳥類) の場合、それは吸熱性 ( 熱烈な ) 代謝。生物が自ら熱を発生させなければならない場合、その熱を可能な限り効率的に保持する方法が必要であり、羽毛 (または毛皮) のコートは、進化によって繰り返し支持されてきた 1 つの解決策です。一部の哺乳類 (人間やゾウなど) には毛皮がありませんが、すべての鳥には羽毛があります。また、羽毛の保温力は、寒冷地に生息する飛べない水生鳥、つまりペンギンよりも優れているとは言えません。

もちろん、これは、なぜアロサウルスや他の大型獣脚類恐竜に羽毛がなかったのか (あるいは、なぜそれらの羽毛が幼体や孵化したばかりの子にしか存在しなかったのか) という疑問を提起します。これは、これらの恐竜が住んでいた地域の気候条件、または大型の獣脚類の代謝の特異性と関係がある可能性があります。私たちはまだ答えを知りません。 （竜脚類に羽毛がないのは、ほぼ確実に変温動物であり、体内の体温を調節するために熱を効率的に吸収・放射する必要があったためです。もし羽毛で覆われていたら、内側から身を焼いていたでしょう。電子レンジで加熱したポテトのように。)

恐竜の羽毛は性選択によって好まれた

動物界の神秘的な特徴といえば、竜脚類の長い首、三角形の板などです。 ステゴサウルス 、そしておそらく、獣脚類恐竜の鮮やかな羽毛など、性選択の力を決して軽視してはなりません。進化は、一見無作為に見える解剖学的特徴を選び出し、それらを性的過熱状態に置くことで有名です.オスのテングザルの巨大な鼻を目撃してください.

絶縁羽が獣脚類恐竜で進化すると、性的選択が引き継がれ、プロセスがさらに進むのを妨げるものは何もありませんでした.恐竜の羽毛の色についてはまだほとんどわかっていませんが、一部の種が鮮やかな緑、赤、オレンジを誇っていたことは間違いありません。 性的二形性 ファッション（つまり、男性は女性よりも明るい色をしていた、またはその逆）.禿げた獣脚類の中には、前腕や腰などの奇妙な場所に羽毛の房を備えていたものもあり、これは性的利用可能性を知らせる別の手段であり、始祖鳥のような初期の有名な恐竜の鳥には、暗くて光沢のある羽毛が装備されていました.

フライトは？

最後に、ほとんどの人が羽毛に関連付ける動作、つまり飛行について説明します。獣脚類恐竜から鳥類への進化については、まだわかっていないことがたくさんあります。このプロセスは中生代に何度も起こった可能性があり、最後の進化の波だけが今日私たちが知っている鳥をもたらしました.現代の鳥類が、後期の小型で羽毛のある「恐竜の鳥」から進化したということは、ほぼ開閉可能なケースです。 白亜紀 限目。しかし、どのように？

2つの主な理論があります。これらの恐竜の羽は、獲物を追いかけたり、より大きな捕食者から逃げたりするときに、余分な揚力を提供した可能性があります。自然淘汰は揚力の増加に有利に働き、ついに幸運な恐竜が離陸を達成しました。この「ゼロから」の理論とは対照的に、あまり一般的ではない「樹上性」の理論があります。この理論では、樹木に生息する小型の恐竜が、枝から枝へと跳躍しながら空気力学的な羽毛を進化させたと仮定しています。いずれにせよ、重要な教訓は、飛行は恐竜の羽毛の予定された目的ではなく、意図しない副産物であったということです!

羽毛恐竜の議論における新たな展開の 1 つは、羽毛のある植物を食べる小さな鳥脚類の発見です。 天魚龍 そしてクリンダドロメウス。これはそれを意味するかもしれません 鳥脚類 、獣脚類と同様に、温血代謝を持っていましたか?少なくとも、肉食の猛禽類ではなく、植物を食べる鳥脚類から鳥類が進化した可能性はありますか?まだわかりませんが、少なくとも今後 10 年間は、これが活発な研究分野になると期待しています。