最初期の翼竜は2億8000万年前には地球の空を飛んでいたいたと言われ、細身の爬虫類から進化したものと考えられています。しかし進化して巨大化していく中で、本当に翼竜が飛ぶことができたのか？エサはどのように捕っていたのか？など、その生態には未だに謎な部分が多く存在します。史上最大の翼竜・ケツァルコアトルスの生態と共に、翼竜の謎を紹介していきます。
史上最大の翼竜・ケツァルコアトルスの生態
引用元:http://www.the-dinosaurs.com/
ケツァルコアトルス(尾のある蛇の意味・古代アステカ文明を築いたインディオが信仰した神の名前を取って名付けられた)は、現在化石が見つかっている中では最大の翼竜で、翼開長は11m前後、体重は70kg程度で、キリンと同程度の5m前後の長い首を持っていたと推測されています。
ケツァルコアトルスの化石が発見されたのは1972年、場所はアメリカのテキサス州でのことでした。その時に発掘されたのは54cm程度の翼骨で、そこから推定される翼開長は10m以上と考えられたのです。
最も有名な翼竜であるプテラノドン(翼を持ち歯が無いものの意味)が翼開長6m前後、体重20㎏程度と考えられていることと比較すると、ケツァルコアトルスが桁違いの大きさであったことが分かるでしょう。
ケツァルコアトルスが生息したのは白亜紀後期(7000万年前頃)の北アメリカ北西部から南部と考えられており、主な食糧は魚や小動物と推測されました。
一昔前の図鑑には海面にくちばしを突っ込んで魚を捕える巨大翼竜のイラストが紹介されていることが多く見られましたが、現在はこのような狩りが行われていたのか疑問視されています。
と言うのも巨大翼竜が頭から海面に突っ込んで言った場合、再びその巨体を持ち上げるのは難しく、そのまま海に沈んでモササウルスなどの餌食になるのではないか？と考えられるためです。また、海上から再び自力で飛翔できるだけの能力が翼竜にあったのかも疑わしい点と言えます。
近年ではケツァルコアトルスが飛び立つ時は鳥のように羽ばたいたのではなく、4つの足を使って飛んでいたものとされ、羽を畳んで4つ足で立ち、体を一度後ろに倒してから長い前足を軸にして前方に勢いをつけて飛び出していたと推察されています。つまり、棒高跳びの要領で飛んでいたと考えられているのです。
また足跡の化石などから、ケツァルコアトルスやプテラノドンと言ったアズダルコ類(翼指竜)に分類される翼の生えた巨大爬虫類の仲間は陸上を4本足で移動して、小型の哺乳類や生まれたばかりの恐竜を食べていたとも予想されています。
その他の代表的な翼竜の種類と進化の過程
ソルデス・ピロサス
引用元:https://alchetron.com/
ソルデス・ピロサスはジュラ紀の後半にカザフスタン周辺に生息していた翼竜で、初期の種に見られた長い尾を持っていました。翼開長は30cm～60㎝とされ、翼竜の中で最も小型とされる種の1つです。
名前の由来はラテン語で「毛むくじゃらの魔物」という意味で、ピクノファイバーと呼ばれる繊状組織に体が覆われていることにちなみます。
プテロダクティルス
引用元:http://dinosaurpictures.org/
プテロダクティルスはジュラ紀後半のドイツやタンザニアに生息していた翼竜で、翼開長は0.4m～2.5m程度と考えられています。
世界で最も最初に化石が発見された翼竜で、首が長く尾が短いという進化した翼竜の姿を持つ、ごく初期の種です。
プテラノドン
引用元:https://cooldinofacts.fandom.com/
翼竜の中で最も有名なプテラノドンは、白亜紀の後半の北アメリカに生息したと考えられ、ケツァルコアトルスやニクトサウルスといった翼竜と近い場所で生活していたとされます。翼開長は6m程度、体重は20㎏程度と考えられています。
プテラノドンの特徴と言うと後頭部のとさかが挙げられますが、かつてはこのとさかは着陸時にエアブレーキの役目を果たしていたと推測されていました。
しかし、大型翼竜がそこまで飛行能力が高かったのかについて現在では疑問の声も上がっており、プテラノドンなどの白亜紀に登場した翼竜に見られるとさかは、相手を威嚇するため、体を大きく見せるためのものだったとの説もあります。
巨大翼竜の飛翔能力はどの程度だったのか？
引用元:http://www.eartharchives.org/
これまで発見された翼竜の化石の90%近くは、海岸近くの地層から発掘されています。そのため、多くの翼竜が海岸近くに生息して、現在の海鳥と同じような生活をしていたと予想されていました。
このことからかつては翼竜も、アホウドリのように“ダイナミック・ソアリング”という羽ばたかずに気流に乗る技術を持っていて、数千kmもの距離を滑空して移動していたと考えられていたのです。
引用元:http://www.hirahaku.jp/
しかし現生する鳥類の中で最も長い3mという翼開長を持つワタリアホウドリも、常に滑空飛行をしているわけではなく、時々羽ばたくことで勢いをつけて飛行しており、完全に滑空飛行だけで海を渡るのは不可能なことが判明しています。
ケツァルコアトルスやプテラノドンが羽ばたくことができたのか？ということには異論を唱える研究者が多く、現生のアホウドリの生態を観察したうえで、翼開長が5m以上ある生物が持続飛行することは不可能だという研究結果も発表されています。
ケツァルコアトルズはスカベンジャーだった？
また、ケツァルコアトルスの化石が発見されたのは白亜紀の海岸線よりも400kmも内陸部に入った場所であったことから、そもそもケツァルコアトルスは空から生餌を狙って狩ることはなく、他の恐竜の食べ残しを探して地上を移動していたのではないかとも考えられています。
では、全く飛ぶことができずに翼は飾りだったのかと言うとそうではなく、巨大翼竜の飛行方法は海鳥よりもワシなどの猛禽類に近かったのではないか？という説もあります。
ワシやコンドルなどの大型猛禽類は、空を飛ぶ時に熱気泡と呼ばれる温かい空気が上に向かって立ち昇っている空気の柱のようなものを利用して、エネルギーの消費を抑えて滑空していきます。
ケツァルコアトルスやプテラノドンも同じように熱気泡を感じ取る能力があり、上昇気流を利用することで空高く舞い上がったのではないかと考えられているのです。
このような飛び方をする場合は翼の面積は広い方が役立つことから、ハゲワシのように死肉を漁り、次の餌場に移動する際に上昇気流に乗って移動していたとの説もあります。
翼竜の骨はスカスカ・体も軽すぎる
ケツァルコアトルスの奇妙な点の1つに、体の大きさに比べて体重が異常に軽いことが挙げられます。現生の海鳥と同じ比率でケツァルコアトルスの体重を計算すると270kg程度はあるはずなのですが、実際には70kg程度であったと発表されています。
翼竜の体重が軽くなる根拠として、化石の骨壁が非常に薄いことから骨自体が軽かったのではないかという考えが挙げられます。しかし大きな生物ほど体を支えるために太く丈夫な骨を必要とすることから、骨だけで軽量化を図るには限界があり、筋肉もあまりなかったと予想されているのです。
つまりケツァルコアトルスの体は中が空洞になっているスカスカの骨を細い筋肉が動かしていたと推測されており、これが巨大翼竜の復元図や模型で彼らの胴体が妙に細く再現されている理由です。
筋量が少なければ羽ばたくことはできず、ケツァルコアトルスやプテラノドンは好条件がそろった時にのみ滑空できたという結論になります。
小型翼竜は普通に飛べたのか？
翼竜は世界各地に生息しており、上で紹介したソルデス・ピロサスやプテロダクティルスといったような「手乗り翼竜」と呼ばれる程、小型で軽量のものも存在しました。
引用元:https://www.kyouryu.info/
これらの小型翼竜は、ケツァルコアトルスなどと違って上の画像のような全身骨格化石も見つかっており、鳥類の風切羽の代わりに小指の骨が伸びており、骨の間に薄い皮膜が張られていたことも確認できます。
このような化石を見ると小型翼竜は羽ばたくこともできたと考えられる体型ですが、考古学者が算出した小型翼竜の体重も現生の同等の大きさの鳥類よりも非常に少なく、筋力が低かったという結論になります。
体が軽ければ風に吹かれて空を漂うことはできますが、十分な筋力が無ければ羽ばたくことができず、自分で決めた目的地へと飛ぶことはできません。
そのような頼りない飛行能力で多くの肉食恐竜がいた環境を生き抜けたとは到底思えず、翼竜の翼は必要のないものだったという結論になってしまうため、現在では翼竜全体の体重や巨大翼竜の大きさ、さらにジュラ紀や白亜紀の地球の環境についても議論がされているのです。
ケツァルコアトルスはもっと小さかったという説
引用元:https://www.reddit.com/
小型翼竜は全身化石が発掘されていますが、ケツァルコアトルスの翼開長は上腕の骨の化石から推測されたものであり、実は最初に化石が発掘されて以降、大きさについては考古学者や鳥類学者の間で議論の対象になってきました。
現在は上で紹介したように翼開長は11m前後、体重は70kg程度という結論が一般的になりましたが、まだ全身化石が見つかっていない以上、この数値も議論の余地があるとされます。
ケツァルコアトルスの翼開長を10m～11mとすると、体重は200kg～250kgはあったという論文も発表されており、これだけの重量があっても十分に飛行可能だったとの結論付ける考古学者も存在します。
その根拠として、翼が被膜である翼竜は現生の鳥類よりも大きな揚力を持っていたという説が唱えられているのですが、これが事実であれば鳥類よりも蝙蝠の方が飛翔能力に優れていることになるとの反論があり、200kgもある爬虫類が空を飛んでいたというのは無理があると考えられるでしょう。
引用元:https://www.mundoprehistorico.com/
また、実際にはケツァルコアトルスの翼開長は5m程度しかなかったのではないか？との指摘もあります。
これは東京大学の佐藤克文教授が論文で提唱した説なのですが、現生の鳥類と同等の比率の大きさであれば難なく飛行できたため、巨大翼竜のサイズを見直せば飛行可能だったと考えられるのです。
地球の環境自体が現在と違ったという説
生物が飛び続けるためには揚力が体にかかる重力と釣り合っている必要があることから、恐竜が生息していた時代(2億6000万年前～6500万年前)の地球では大気の密度が現在よりも大きかったのではないか？との説もあります。
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また、翼竜だけではなく獣脚類や竜脚類の恐竜も白亜紀に巨大化をしたことを考えると、当時の重力加速度が今よりもはるかに小さかったのではないか？という指摘も存在します。
地球の重力が現在と異なれば巨大翼竜が空を飛ぶことも十分に可能ですが、現在の時点ではこの説を裏付ける物理学的な根拠がありません。
しかし今後の研究で地球の環境自体が現在と異なっていたという証拠が見つかれば、ケツァルコアトルスやプテラノドンが大空を舞っていた可能性も考えられるのです。
ルーマニアでは飛べない巨大翼竜も発見されている
引用元:https://www.deviantart.com/
ルーマニアのハツェグ地域では、翼開長が11mを越すと予想される巨大翼竜・ハツェゴプテリクスの化石(頭骨と翼骨の一部のみ)が発掘されており、大きさはケツァルコアトルスに比肩したと考えられています。
しかしハツェゴプテリクスはケツァルコアトルスと違って骨の密度が高く、また推定3m以上と頭骨が大きすぎることから体重はケツァルコアトルスよりも重く、飛行能力はなかったと予測されているのです。
白亜紀後期のハツェグ地域は独立した生態系を築いており、草木も潤沢ではなかったために大型の草食恐竜が生息していなかったとされます。
そのためにタルボサウルスやティラノサウルスといった大型の肉食恐竜が定着せず、肉食恐竜も小型のものしか生息していなかったのです。
このことから当時のハツェグ地域では、例え飛べなかったとしてもハツェゴプテリクスは最大の肉食恐竜として生態系の頂点に君臨しており、地面を4つ足で歩き回るだけでも十分な狩りができていたとも言われています。
翼竜と翼を持つ恐竜の違い
翼竜は三畳紀の後半には既に生息していたと言われていますが、ディモルフォドンやランフォリンクスといった初期の肉食翼竜が台頭したのはジュラ紀に入ってからです。
引用元:https://www.kyouryu.info/
これらジュラ紀に誕生した翼竜には歯が生えており、魚がランフォリンクスの翼を突き破ろうとして引っかかり、そのまま一緒に息絶えて化石になったものも発掘されていることから、魚を捕っていたと考えられています。
ジュラ紀の空には翼竜以外の生物も存在しており、その中で最も有名なものが始祖鳥でしょう。始祖鳥のルーツはコンプソグナートスのような小型の肉食恐竜と考えられており、小型爬虫類から進化した翼竜とは違い、正真正銘の恐竜の一種です。
引用元:https://newatlas.com/
名前に「鳥」とつくことから、始祖鳥は自在に空を飛べていたというイメージが翼竜以上に強くありますが、彼らが飛べるようになった理由についても議論が交わされています。
ジュラ紀に存在した羽を持つ恐竜は始祖鳥だけではなく、ミクロラプトルやアンキオルニスといった小型の肉食恐竜にも翼があったことが分かっており、彼らも木の幹などを利用して高所に上ってから滑空していたと考えられています。
一方で始祖鳥は滑空だけではなく羽ばたくことができたとされており、翼を動かしながら走っていた際にそのまま空を飛べるようになった、足の爪で小さな小さな獲物を押さえつけ、タカやハヤブサのように翼を羽ばたかせていたことから飛べるようになった等の説が存在しますが、いすれにしても始祖鳥の翼は飛ぶために進化したわけではないという説が有力です。
引用元:https://www.amnh.org/
恐竜の羽は威嚇や異性へのアピールなどのために発達したもので、それがある時期に偶然「飛行」という行為に繋がったとされており、恐竜が空に進出できたのは偶然が生んだものと言われているのです。
その後、ケツァルコアトルスやプテラノドンといった巨大翼竜が生息した白亜紀には、翼を持つ恐竜は孔子鳥やエナンンティオルニスといった後肢にも風切羽のついた種類が誕生し、翼竜を含む巨大恐竜が死滅した後も進化し続け、現生の鳥類の原型となったと考えられているのです。
まとめ
現在の生物学で考えると、ケツァルコアトルスやプテラノドンといった巨大翼竜が自在に空を飛んで移動できたという可能性は低いとも考えられています。
しかし、巨大翼竜の全てがハツェゴプテリクスのように飛ぶことができなかったというのも寂しい話で、翼竜がジュラ紀から白亜紀にかけて巨大化したことにも何らかの理由があるはずとの主張もあります。
翼竜の生態にはまだ不明な部分が多く、今後ケツァルコアトルスなどの巨大翼竜の全身像が分かるような、新たな化石の発見が期待されます。