- 古代糞便から保存状態の良い三次元羽毛が発見され、古生物学研究の新進展が促された。
- これらの羽毛は古代の飛べない鳥類に属し、現代のカイツブリに似ている。
- 研究により、羽毛は水中適応の特徴を持ち、現代の鳥類と密接に関連していることが示された。
- 恒鳥類の原始羽毛は保温効果が低く、これが絶滅の原因となった可能性がある。
古生物学において、羽毛の発見は非常に稀であり、生物の腹部から羽毛が見つかることは保存の奇跡である。これは、頂級捕食者が鳥を飲み込んだことを証明している。六千六百万年後、その化石化した糞便が進化史を書き換えつつある。最新の研究によると、古代の糞便に保存された恐竜時代から今までで最良の保存状態の三次元羽毛が発見された。このゴルフボールサイズの結節は、モンタナ州の有名なヘルクリーク層で発見され、微細なCTスキャンによってその内容物が明らかになるまで、衆人の視界に隠れていた：マスノスケの鱗、鳥の脚の骨、そして羽毛。
これらの羽毛は、古代の飛べない鳥類である恒鳥類に属しており、現代のカイツブリのように潜水して魚を捕まえていた。
古代糞便の驚くべき発見
研究を主導したシカゴのフィールド博物館の化石爬虫類副館長、Jingmai O’Connor氏は、「これは非常に美しく、保存状態の良い羽毛であり、極めて意外な出所からのものです。古生物学におけるこの大きな疑問に答える助けとなる可能性があるため、興奮しています。」と述べています。2016年、研究員のDavid DeMar, Jr.氏がこの赤褐色の結節を発見し、顕微鏡下で微細な化石羽毛を発見しました。これは、150年にわたって探し求められてきたヘルクリーク層にとって、稀な発見でした。
その後、科学者たちはその鉱物成分をテストし、詳細なCTスキャンを行い、それによって岩石内に隠された内容物を見ることができました。
モンタナ州エカラカのカーター郡博物館のNate Carroll氏は、この研究の共同著者であり、「このような保存状態は、私がミャンマーの琥珀で研究した多くの羽毛よりも優れているが、これは岩石であり、しかもかなり目立たないものである。私はそれが糞便である可能性があると疑っていましたが、南カリフォルニア大学の医療キャンパスのマイクロCTスキャナーに入れるまで、この化石糞便の羽毛構造は明らかになりませんでした。」と述べています。彼はさらに、「毎時間のデータ処理が新たな羽毛、新たな鱗、新たな骨を明らかにし、それらはすべて驚くべき三次元効果を持っていました。」と付け加えています。
遠隔地の琥珀鉱に頼る研究者として、地元からの化石糞便がこれほど優れた標本を提供できることがわかったのは、ゲームチェンジャーとなる発見でした。
羽毛の進化の特徴
分析により、その羽毛は現在の水鳥の水中の適応特徴を示していることがわかりました。恒鳥類は、現代のNeornithesの鳥類と密接に関連していますが、独自のグループを形成しています。また、白亜紀に最も一般的な鳥類であった異鳥類とも分離しています。一部の科学者は、水生の生息地が一部の鳥類が大規模な絶滅を生き延びる助けになったと考えています。しかし、恒鳥類も水辺で生活していましたが、それでも絶滅しました。O’Connor氏は、羽毛の違いがNeornithesが生き残った理由を説明すると考えています。研究者は、これらの羽毛が独特の進化の混合を示していることを発見しました。
これらの羽毛は部分的に潜水に適応していますが、典型的な非鳥類恐竜の原始羽毛を残しています。
これらの原始羽毛は、厳しい寒さに対する保温効果が低いものでした。Neornithesは高度な羽毛を持っており、小惑星衝突後の冬に温かさを保つことができました。保温が不十分であることが、恒鳥類と異鳥類の絶滅の原因となった可能性があります。O’Connor氏は、「恒鳥類は原始羽毛タイプを残しており、これらの羽毛の保温効率は現代の羽毛よりも劣っていた可能性があります。これが、彼らが異鳥類とともに絶滅した理由を説明しています。」と指摘しています。この研究は『Current Biology』誌に掲載されました。
古生物学研究の新突破と課題
この研究は、古生物学における羽毛化石の稀な発見を明らかにし、重要な進化の手がかりを提供しています。古代の糞便は三次元羽毛を保存しただけでなく、これらの羽毛の水中の適応特徴を示し、古代の鳥類の生息環境を新しい視点から理解する手助けをしています。恒鳥類の絶滅原因も、羽毛の進化とその保温能力についての深い考察を引き起こし、これは現代の鳥類の起源を探求する上で重要な意味を持っています。この研究の発表は、古生物学への理解を深めるだけでなく、生物の適応進化に対する従来の概念にも挑戦しています。