2 億年前にさかのぼる歯の分析は、初期の哺乳類が爬虫類のように機能していたことを示唆しています。
フィンランドのブリストル大学とヘルシンキ大学が主導したこの研究は、古生物学者が初期化石哺乳類の生理学を直接研究できた初めての例です。
最古の哺乳類の 2 種、モルガヌコドンの歯の化石 およびキューネオテリウム 初期の恐竜と一緒に地球を歩き回った は、X 線を使用してスキャンされました。
研究者は、年輪のように毎年沈着する歯槽の年輪を調べました。これを数えることで、動物の寿命を明らかにすることができます。
Nature Communications に掲載された結果 、動物の最大寿命は最大14年であることが示されました。これは、野生では1年か2年しか生きられない傾向があるマウスやトガリネズミなど、同じようなサイズの毛皮で覆われた後継動物よりもはるかに古いものです.
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ブリストル大学の研究員であるエリス・ニューハム博士は、次のように述べています。温血性を含む哺乳類の重要な特徴は、ほぼ同時に進化したと考えられていました.
「対照的に、私たちの調査結果は、彼らがより大きな脳とより高度な行動を持っていたにもかかわらず、速く生きて若くして死ぬのではなく、トカゲのような小さな爬虫類と同じようにペースが遅く、より長い人生を送っていたことを明確に示しています。」
ブリストル大学のシニア リサーチ アソシエイトである Pam Gill 博士は、同僚が抜歯した後、歯に高度な画像技術を使用することに着想を得ました。彼らはギル博士に、歯のレントゲンを撮りたいと言った.
「古代の哺乳類についてもっと学ぶために、同じことができるのではないかと思いました」とギル博士は言いました。
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その理論は、化石化したセメント質 (歯の根をガムのソケットに固定し、生涯を通じて成長し続ける物質) をスキャンすることで、哺乳類の寿命を決定できるというものでした。
それをテストするために、Morganucodon に属する古代の歯の標本 ヘルシンキ大学の Ian Corfe 博士に送られました。
コーフ博士は、高出力のシンクロトロン X 線放射を使用して歯をスキャンしました。 「嬉しいことに、セメント質の厚さはほんの数分の 1 ミリですが、スキャンの画像は非常に鮮明で、リングを文字通り数えることができました」とコーフェ博士は言いました。
この発見は、Morganucodon に焦点を当てた 6 年間の国際研究の始まりを示しました およびキューネオテリウム 、ウェールズ南部のジュラ紀の岩石から知られ、2 億年近くさかのぼります。
モルガヌコドン およびキューネオテリウム 洞窟や岩の穴に落ち、そこで歯を含む骨格が化石化しました。
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「これらの小さな破片が信じられないほど保存されているおかげで、我々は種の何百もの個体を調べることができ、非常に古い化石から予想されるよりも大きな信頼を結果に与えることができました」とコーフ博士は言いました.
研究者は、ロンドンの自然史博物館とケンブリッジの大学動物学博物館から提供された 200 の歯の標本を使用して、フランスの欧州シンクロトロン放射施設とスイスのスイス光源でスキャンしました。
彼らは歯根を 3D でデジタル的に再構成し、Morganucodon であることを示しました。 最長 14 年間生き、キューネオテリウム 最長 9 年間。
ニューハム博士は、チームが寿命が 1 年から 3 年になると予想していたので、この結果に「唖然とした」と述べました。
それ以外の点では、この生物は骨格、頭蓋骨、歯が哺乳類に似ていました。噛むことに特化した歯、比較的大きな脳、おそらく毛がありました。
彼らの長い寿命は、彼らが哺乳類よりも爬虫類のペースで生きていたことを示唆しているとニューハム博士は述べた.
哺乳類の骨組織を分析したところ、持続的な運動能力があることがわかりました。
「モルガヌコドンの太ももの骨にそれが見つかりました , 血管の流量は同じサイズのトカゲよりもわずかに高かったが、現代の哺乳類よりもはるかに低かった」とニューハム博士は述べた.
「これは、これらの初期の哺乳類が小さな爬虫類よりも長く活動していたことを示唆していますが、生きている哺乳類のエネルギッシュなライフスタイルを生きることができませんでした。」
読者 Q&A:恐竜はどのように大きくなったのですか?
質問者:Ronan Conway、ベルファスト多くの動物にとって、体のサイズを大きくすることに有利な固有の選択圧がありました。進化のニッチを同種の他のメンバーと共有する必要があるため、仲間よりもわずかに大きいと、より高い葉を食べ、より大きな獲物を捕まえ、より広い領土を守ることができます.さらに重要なことは、体が大きいほど、捕食者から身を守ることができるということです。
時間が経つにつれて、この選択圧により、多くの動物系統が徐々にサイズが大きくなっています。 2009 年、南アフリカの科学者は、恐竜が 2 本足から 4 本足に変わったときに大きくなったという証拠を報告しました。
しかし、体が大きいということは、より多くの食物が必要であり、自然災害からそう簡単に逃れることができず、繁殖が遅くなることも意味します。このように、化石記録には、急激に絶滅する前にゆっくりとサイズが大きくなった動物の例が散らばっています.
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