中生代の古鳥類は地上性であることについての新しいアプローチ

 今日はバイクでどこかに出かける予定だったのですが、天気が悪かったため、自宅でScienceDailyを流し読みしていました。その過程で興味深い論文を発見したので自分用のメモをかねての記事作成です。
Earliest Birds Acted More Like Turkeys Than Common Cuckoos(ScienceDailyの元記事)
 ScienceDailyの元記事は上記URLなのですが、記事の内容が微妙にピント外れのような気がするので、論文のアブストラクトを直接訳してみました。

中生代の鳥類および非鳥類型獣脚類の採餌方法
Foraging modes of Mesozoic birds and non-avian theropods
Christopher L. Glen and Michael B. Bennett
鳥類の起源と初期進化は進化生物学上の大きなトピックである。20世紀において、進化史のシナリオでは、地表性の鳥の先祖と樹上居住性の鳥の先祖の二者が提案されていた。これは誤った2分法であると考えられる。後肢の機能を考慮に入れた場合、多くの現生鳥類が、地上と樹上の移動者というあいまいな分類にあることが問題の一部であると我々は示唆する。実際のところ、これらは互いに排他的な二者択一型の手段というわけではない。多くの現生鳥類は異なった度合いで地上~樹上の性質を示す。よって、我々は2分法よりも、現生鳥類と彼らの示す地上または樹上(あるいはその両方)の採餌行動に照らし合わせた連続体の上に配置することを提案する。この手法をテストするために、我々は完新世鳥類249種における爪先の鉤爪を分析し、樹上の採餌行動がより支配的になることに伴い鉤爪の湾曲が増加することを明確にした。 改良された鉤爪の形状測定基準は、後者の性質を表すため、現生鳥類と絶滅した鳥類との直接の比較をより多く許容する。先人の研究の対照によると、中生代の鳥類、およびそれと密接な関係のある非鳥類型獣脚類(non-avian theropod)の爪の弯曲率は、完新世の樹上性鳥類とは明らかに異なっており、それよりも「地上で採餌する(ground-foraging)」鳥類に近いことを我々は発見した。
原文(内容梗概)
(筆者による訳出:強調部分は筆者によるもの)

 Current Biologyの2007年11月7日号に掲載された論文です。
 爪の曲率で地上性、樹上性を推定するというアプローチは、少なくとも1984年のオストロムの論文の時点ですでに存在していたわけで、「地上で採餌したと思われる」結論も最初の論文に沿ったものなので、一体何をいまさらと思われる方もいるかもしれません。
 しかし、今回の論文の新しい点は「採餌行動」を最も重要な習性と考え、「地上、樹上の主にどちらで餌をとるか」という行動様式と爪の曲率を関連付けた点です。私たちが目にすることができる現生の鳥類には、はっきり地上性とも樹上性とも言い切れないあいまいな生態のものも存在しますが、そういう鳥類もデータとして有効になるわけで、理論的には従来より精度の高い結果が得られるわけです。
 その結果、どうも非鳥類型獣脚類および初期鳥類は地上で採餌する鳥類と似た傾向が見られたということですね。鳥類の初期進化を考える上で興味深い論文です。
Glen, C. L. & Bennett, M. B., 2007. Foraging modes of Mesozoic birds and non-avian theropods. Current Biology, Volume 17, Issue 21, 6 November 2007, Pages R911-R912

いろいろ試行錯誤

 ここ数日トップページをいろいろいじっています。
 全文検索エンジンでのヒット率はまだまだ圧倒的に旧サイトのほうが多いため、検索エンジンで旧サイトがヒットした場合は自動的に新サイトの該当URLに転送するJavaScriptを組んでみたのですが、これがIEを使っていた場合は「戻る」ボタンで前の画面に戻れないことがログから判明(Firefoxならば問題なし)、いろいろ試行錯誤の末に結局元の状態に戻しました。
 IEをお使いの方にはご迷惑をおかけしました。
 もう一つ、あまりに巨大化した「始祖鳥(古生物)について」の内容をパラグラフごとに別のHTMLにしたバージョンも実験的に作ってみました。
[概 要]
[特 徴]
[確認されている標本]
[始祖鳥化石と鴈作騒動]
[始祖鳥の大きさについて]
[始祖鳥の飛行能力について]
[始祖鳥はWIGの始祖でもあった?]
[始祖鳥の頭骨レプリカ]
[注釈及び関連項目]
[始祖鳥関連論文の翻訳]
[参考文献]
[始祖鳥に関するリンク]
[過去の更新履歴]
 こんな感じです。
 しばらくこのまま運用して周囲に評判を聞いてみたうえで、現状のまま行くか分割版に変更するかを決めようと考えています。

「始祖鳥は樹上性にあらず」を追加

 一ヶ月以上経っていますが、9月24日に新しい記事『始祖鳥は樹上性にあらず』を書き下ろしました。書き足りなかったことも多いので、時間を見て追記していきます。
 上記でも書いたとおり、始祖鳥の樹上動物説は、かなり無理のある仮定を積み重ねないと成り立たない見解なのですが、マスコミに露出の多い学者さん――具体的にはアラン・フェドゥーシアやラリー・マーチンなど――がこの説を支持しているので未だに力を持っているように見えるのが困りもの。
 彼らは鳥は恐竜ではなくいまだ知られざる樹上性の槽歯類から進化したと考えている方たちなので、こういう主張をするのも仕方ないことなのかもしれません。

『贋作にあらず(False Forgery)』翻訳しました。

 翻訳したのは9月6日なのですがいつのまにか時間がたってました。
[贋作にあらず(False Forgery)]
http://archaeopteryx.rgr.jp/zoology/apx02.html
 いままでいろいろ論文を読んできましたが、これほど文面から苛立ちを感じる論文を訳したのは今回が初めてかも。
 この著者のリーチェル教授、当時フレッド・ホイルが始祖鳥を贋作呼ばわりしたことに対しての反論の執筆を編集者に依頼され、しぶしぶ(推定)書いたというのがこの論文の書かれた経緯。
 憤慨の仕方も、ホイルが始祖鳥を贋作と主張したことに対してではなく、「忙しいのにこんな馬鹿なことに時間取らせるな」という印象です。
 よろしければご一読ください。

「始祖鳥生息地」移転完了しました

 今月初めに始祖鳥生息地を@niftyから新サーバに移転しました。
 http://archaeopteryx.rgr.jp/
 現在@niftyには表紙だけを残しています。
移転にあわせて、従来SJISだった文字コードを今の時代に合わせてUTF-8にしました。WebArchiveに入っても文字化けもしないし、ウムラウトも使い放題です。素晴らしい。

 なお、当地のURLは1998年1月21日の開設以来、下記の変遷をたどっています。
(1)Voyager(New Zealand)
www.voyager.co.nz/~dinosaur/
(2)menber.nifty
member.nifty.ne.jp/SHISOCHOU/main.html
(3)mtci
www.aay.mtci.ne.jp/~dinosaur/
(4)@nifty
homepage1.nifty.com/archaeo/
 今回の移転を含めると9年8ヶ月の間にに4回URLが変わっていることになりますが、(1)と(3)はプロバイダの倒産、(4)はniftyの都合によるものなので、自分の意思で移動したのは今回が初めてかもしれません。

史上最大の飛行可能な鳥類、アルゲンタヴィス・マグニフィセンスの飛行特性

アルゼンタヴィスでのヒット数が増えたのでいったい何があったのかと思ったら、こういう論文が発表されていたようです。
Yahoo!ニュース – 時事通信 – 史上最大級の飛べる鳥、主に滑空か=600万年前生息-米大学チームが化石分析
アルゼンタヴィスはおよそ600万年前のアルゼンチンに生息したコンドルに似た鳥で、推定体重70kg、翼長6.4mの巨鳥です。飛行可能だった鳥類では現在知られている限り最大の種ですね。
 元の論文を確かめねばならないというわけで、Proceedings of the National Academy of Sciencesで発表された該当論文の内容梗概をあたってみました。
 発表したのはプロトアヴィス(Protoavis texenis)を発表したサンカール・チャタジー(チャテルジー)。近年、チャタジーは初期鳥類などの航空力学的な分析を精力的に行なっているようで、2005年にミクロラプトルの4枚羽を使った飛行に関する論文(※3)を発表しています。

我々は、コンピュータシミュレーションモデルにより、アルゼンチンの上部Miocene階(600万年前)から産出した巨大な飛行鳥類であるArgentavis magnificensの飛行能力を推定する。Argentavisは、連続した羽ばたき飛行、あるいはそれ自身の筋力によるその場での離陸を行うには、おそらく大き過ぎた(体重70kg)。現生のコンドルとハゲタカのように、Argentavisは環境から飛行のためのエネルギーを抽出し、滑空のためのパワーを供給するアルゼンチンのパンパ(草原)によって提供される熱を頼りに、そしておそらくアンデス山脈の風上側斜面上でスロープ・ソアリングを使った。Argentavisは、約3°の滑空角と67km/hの巡航速度を持つ優秀なグライダーであった。Argentavisは坂を駆け下りるか、あるいは飛行速度を得るために止まり木からの射出によって離陸することができた。他の離陸の手段は疑わしさを残している。
argentavis_fig1a.gif
PNASの内容梗概より訳出

 上記は内容梗概を翻訳したものです。
 今回の研究の新しい点は航空力学的モデリングのベースを飛行機からヘリコプターのそれのものを使ったことのようです。
 その結果、自前でその場で飛び立つにはアルゼンタヴィスはパワー不足で、離陸には重力か向かい風を必要としたということですね。この辺のシミュレーションはモデリングによってかなり幅のある結果を作り出せるのでなんともいえませんが、この論文は参考意見の一つにはなりえると思います。

 しかし、滑空角が3°ということは、1/(tan(3/360*2*π))≒19.08 で、滑空比19ということでしょうか。滑空比19は悪くはありませんが、論文が言うほど優れている(“indicating excellent gliding capability”)程でもない気がしますね。

 スロープ・ソアリングはグライダーや軽飛行機による山岳飛行で普通に使うテクニックですね。(※4) 風上側の斜面には上昇気流が発生するので、風を横に受けながら斜面をなめるように速度を一定させて飛ぶと、面白いように高度が上がります。僕がアルゼンタヴィスなら、アンデス山脈沿いに発生する上昇気流は当然利用して飛んだでしょうから、この辺りは軽飛行機パイロットとしては感覚的にも納得できる話です。

【注釈】
※1 アルゲンタヴィス・マグニフィセンス(Argentavis magnificens)
 ラテン語読みでは「アルゲンタヴィス」なのですが、Argentavis=アルゼンチンの鳥の意味ですので、カナ書きでは「アルゼンタヴィス」と表記するのが多数派でした。今回の報道で一気に「アルゲンタヴィス」がネット上の多数派になったようです。
※2 プロトアヴィス(Protoavis texenis)
 プロトアヴィスは脳幹の研究以来さっぱり音沙汰がなく、どうやら合成化石(キメラ)だった可能性が強いようです。
※3 チャタジーの2005年の論文「羽毛恐竜ミクロラプトル・グイにおける複葉翼の翼平面形と飛行性能」
Chatterjee, S., and Templin, R.J. (2007). “Biplane wing planform and flight performance of the feathered dinosaur Microraptor gui.” Proceedings of the National Academy of Sciences, 104(5): 1576-1580.
※4 上昇気流を使うテクニック
 積雲の下には上昇気流が発生しているので、それを石飛びのようにつないで飛ぶというのもあります。平原で上昇気流を使うテクニックです。

【参考】
PNASの内容梗概:The aerodynamics of Argentavis, the world’s largest flying bird from the Miocene of Argentina
最大の飛行する鳥はかろうじて地上を離れることができた――化石は示す