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#203 歯の小さな伤から恐竜の食べ物を読み解く

「恐竜は一体何を食べていたのか?」 昔から人々の兴味を集めてきた疑问ですが、残念ながら大昔に生きていた恐竜の食事风景を见ることはできません。しかし私は电子顕微镜を通して、恐竜の食事风景を「见て」います。と言ってももちろん、直接见えるわけではありません。歯の化石をじっくり调べることで、食べ物に関する情报を読み取ることができるのです。その键となるのは、歯の化石に残された「マイクロウェア」と呼ばれる小さな伤です。电子顕微镜でしか见えないこの小さな伤は、恐竜の生态や进化を明らかにする上で、大きなヒントを与えてくれます。

【伊藤政矩?理学院修士1年】

(カムイサウルスの歯を调査中の私)〈写真:伊藤政矩〉
歯に残された痕跡、マイクロウェア

マイクロウェアとは、动物が食事をしたときに歯に残される微细な伤のことです。现生の动物にももちろん残されています。例えば、地面に生えている草を食べるアクシスジカの歯には细长い伤が残ります。これは草に含まれる硬いガラスのようなつぶつぶである珪酸体や地表の砂などが歯をひっかくように伤つけるためであるとされます。一方、ウシの仲间で地面より高いところにある植物を食べる叶?果実食性のジェレヌクの歯には、穴状の伤が残されることが知られています1)。

(写真左:動物の歯(左)には咬合面と呼ばれる食べ物をすりつぶすための面があります。この骨格標本はウシ)〈写真:伊藤政矩〉 (写真中央?右:咬合面の拡大写真。アクシスジカには細長い傷(中央)があり、ジェレヌクには穴状の傷(右)が観察されます1)。同じようなパターンが古生物の歯にもあります)〈出典:Solounias & Hayek 19931)〉

このような食性が分かっている现生动物の歯のマイクロウェアと恐竜の歯のマイクロウェアを比较することで、恐竜が何を食べていたのかを推测することができるのです。この方法には大きな利点があります。食性を明らかにする化石には、他に粪化石や胃の内容物の化石がありますが、数は多くありません。また化石を破壊しないと分析できないという欠点があります。一方、歯は动物の体の中でも比较的保存されやすく、化石としても多く见つけられます。そして表面を観察すればよいので、破壊せずに研究できるのです。

(私が研究対象としている恐竜のひとつ、カムイサウルスの歯(上)と全身骨格标本(左下)。北海道むかわ町で発见され一跃有名になりました。歯の化石は100本以上见つかっていますが、このうち10本程度を研究で使用。右下は电子顕微镜)〈写真:伊藤政矩〉
食べものを突き止め、さらに生态の解明へ

私はこれまでに、日本で発见された植物食恐竜カムイサウルス?ジャポニクスとヤマトサウルス?イザナギイの歯の化石に残されたマイクロウェアを调べました。その结果、カムイサウルスの歯には细长い伤と穴状の伤がともに确认されました。このことからカムイサウルスは、地面に生えている草だけでなく叶や果実等も含めて、様々な种类?形态の植物を食べていたと考えられます。一方でヤマトサウルスの歯にはこれらの伤跡が残されておらず、歯を伤つけにくい柔らかい植物を中心に食べていたとみられます。何でも食べるカムイサウルスと、えり好みをするヤマトサウルス、といった违いです。

(歯から型取りしたシリコン型の电子顕微镜写真。左がカムイサウルス、右がヤマトサウルス。カムイサウルスの歯には伤が多い。一方のヤマトサウルスは比较的つるつるしている)〈写真:伊藤政矩〉

マイクロウェアは単に食べ物がわかるわけではありません。食べ物がわかるということは、どのように暮らしていたかということも教えてくれるのです。同じ时代に同じ日本という环境に生きていたこれらの2种类の恐竜たちは、それぞれが别の食性を持っていたからこそ、食べ物をめぐって争ったりせずに共存できたのではないか、と考えています。

これからの研究について ~フィールドワークと地道な作业~

恐竜の研究というと発掘のイメージが浮かびがちです。たしかに恐竜研究では、新たな化石を発见することが重要です。私もモンゴルの発掘调査に学部4年生の时に参加しました。これらのフィールドは砂漠のように乾燥していて、昼间は日差しが强くて暑いし、夜になると急に寒くなって强风が吹いたり…となかなか过酷な环境です。それでも、発掘调査の末に化石を発见した际にはこの上ない喜びを感じました。

(モンゴル、ゴビ砂漠にて自分で见つけた化石とツーショット。これは恐竜の肩の骨の一部)〈写真:伊藤政矩〉

しかし、恐竜研究の方法はフィールドワークや発掘に限りません。新たに化石を见つけるだけでなく、すでに博物馆に保管されている标本をじっくり调べることも重要なプロセスです。そして私のマイクロウェア研究のようなアプローチもあります。小さくて壊れやすい歯の化石を扱ったり、长时间顕微镜の前に座って作业したり。はじめはこのような地道な作业の多さに戸惑いましたが、梦中になって研究しているうちに意外と楽しく感じてくるものです。别の言い方をすれば、体力がなくてフィールドワークに行く自信がない…という方にもできることはたくさんある分野です。

私は今后、まだ详细に歯の研究が行われていない、カムイサウルスとヤマトサウルス以外の恐竜についても调査を行い、生态の谜や进化史について解き明かしていきたいと考えています。なにせ、世界中の博物馆にはまだ分析されていない、さまざまな种类の恐竜の歯が膨大に収蔵されているのです!

参考文献:

この记事は、伊藤政矩さん(理学院修士1年)が、2023年度大学院共通授业科目「大学院生のためのセルフプロモーションⅠ」の履修を通して制作した作品です。

伊藤政矩さんの所属研究室はこちら
理学院 自然史科学専攻 地球惑星システム科学講座 進化古生物学研究室(小林快次 教授)

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2023.07.25

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