科学者は世界初の恐竜の脳の化石を発見しました
公開: 2016-10-302004年の暗い冬の夜、ジェイミー・ヒスコックスはイギリスのサセックスにある自宅のそばのビーチで奇妙な形の石を見つけました。 「オブジェクトの表面にあるトーチライトの構造化された詳細を見ることができました」と、化石ハンターであるHiscocksは電子メールで私に言いました。 「すぐに、これは普通の小石ではないことがわかりました。」
Hiscocksは、オックスフォード大学のトップ古生物学者であるMartinBrasierに標本を見せました。 蒸し煮は、白亜紀に生息していた恐竜であるイグアノドンに属する恐竜のエンドキャスト（堆積物が動物の頭蓋骨の内部を埋めるときに形成される化石）として識別しました。
しかし、これはあなたの標準的なエンドキャストではありませんでした。 一つには、それはスムーズではありませんでした。 「ほとんど波打っているように見えました。 尾根と溝がありました」とBrasierの元学生であるAlexanderLiuは私に言いました。 （Brasierは2014年に自動車事故で亡くなりました。）
それは研究者を興奮させました。 綿密な分析により、血管のように見える数ミリメートルの厚さの構造の層が明らかになりました。 ミネラルの形で保存された、脳を保護する丈夫な外層である髄膜の痕跡もありました。
脳は通常、死後非常に速く分解します。 非常に迅速に、陸に住む脊椎動物から化石化した脳の断片が発見されたことはありませんでした。
Liuと共著者が本日発行されたロンドン地質学会の特別刊行物で説明しているように、これがこれまでに発見された最初の恐竜の脳の化石になりました。
Brasierらが何年にもわたってゆっくりと追求した副次的なプロジェクトであったこの発見は、いつの日か古生物学者が恐竜の知性の謎を解くことができるという希望を与えてくれます。 しかし、おそらくもっと注目に値するのは、この脳の断片がそもそも化石化されていたことです。
軟組織が化石化することはめったにありません
化石化した恐竜の脳をこれまで誰も発見したことがない理由はいくつかあります。
一つには、恐竜は非常に昔に住んでいました。 それらのほぼすべてが完全に死にました。 彼らの体と骨は分解し、痕跡を残しませんでした。
わずかな部分が、彼らの組織と骨が岩の中で化石化することを可能にした偶然の状況の下でなんとか死にました。 有機組織が化石化するこれらのまれなケースでは、ミネラルが組織を置き換えるためにやって来ます。 しかし、脳のような軟組織は特に急速に破壊され、保存される可能性が最も低い組織になります。
では、この特定の脳が、そうでなければそれをむさぼり食う微生物を回避することを可能にしたのは何でしょうか？ Liu、Brasier、および同僚は、それを理解するために法医学捜査官になる必要がありました。
これが彼らがつなぎ合わせた物語です。
それは、地球がはるかに奇妙な場所であった白亜紀の約1億3300万年前に始まります。 はるかに暖かく、極には氷がほとんどなく、今日私たちが住んでいる土地の約3分の1は水で覆われていました。 大陸はちょうどお互いから離れて彼らの漂流を始めていました。
この奇妙な世界では、正確には先史時代の英国で、尾と背中に沿って尖った尾根を持つ巨大な（長さ30フィート、高さ7フィート）爬虫類の馬のように見える恐竜の種を歩き回っていました。
このイグアノドンが死んだとき、その脳が化石になるためにいくつかの偶然の出来事が起こりました。
1）この動物が死んだとき、頭蓋骨が逆さまになった水に真っ先に落ちた可能性があります。 それは空気への暴露を制限しました。 （脳は酸素の存在下で急速に分解します。）
2）頭蓋骨は無傷のままだったので、脳のごく一部が分解し始めたとき、頭蓋骨が浸出した化学物質は脳のケース内にとどまりました。 その分解は「鉄やリン酸塩のようなものが豊富な栄養素と酵素を放出した」と劉は説明した。
3）これらの栄養素と酵素は、本質的に脳の他の部分を漬け込み、それを保存します。 これらの栄養素と酵素には、無機化のプロセスを開始するための適切な化学物質も含まれていました。
4）おそらく数日以内に、保存された部分（頭蓋骨に押し付けられたわずか数ミリメートルの厚さのセクション）がリン酸塩と炭酸塩鉱物に置き換わり始めたとLiuは説明しました。 化学反応により、鉱物は有機物を変形させ、その構造を模倣しました。
時間が経つにつれて、その化石化した脳は体の残りの部分から分離しました。 それは潮と嵐によって運ばれ、英国の潮溜まりに家を見つけました。 （堆積岩が露出しているイギリスの海岸線は、化石ハンターのお気に入りです。）2004年に冬の嵐が以前に水没したビーチのセクションを発見したとき、Hiscocksのようなプロが通りかかったのは幸運でした。 「そのような壊れやすいものであるため、次の嵐がそれを破壊した可能性があります」とHiscocksは言いました。
科学者たちは血管を発見しました。これは確かに脳の一部であるという明白な兆候です。
何年もの間、この化石はブラジエ（地球上の生命の起源に近い、はるかに古い化石を研究していた）の副次的なプロジェクトでした。 研究のほとんどは、他のプロジェクトにも携わっていた彼の学生によって行われたと劉は言います。 そのため、彼らの予感を確認するのに長い時間がかかりました。
「私たちが得たデータの中で最も説得力のあるものは血管です」とLiuは言いました。 「彼らは議論の余地がありません。 彼らは他の何者にもなれません。 それらは適切な直径を持ち、適切な方法で分岐し、中空であり、適切な場所にあります。」
電子顕微鏡画像で血管をはっきりと見ることができます。 ここで、矢印は、血管が中空であったという証拠を示しています。
そしてここでは、通常の毛細血管のように血管が分岐しているのを見ることができます。
血管が非常に澄んでいることで、科学者たちは髄膜も見たことがあると確信しています。 劉は、化石化した皮質（灰白質）組織の証拠もいくつかあると言いますが、彼らはそれほど自信がありません。
Liuによると、この論文は2010年に出版の準備がほぼ整っていましたが、Brasierは延期しました。 彼は、すべての人が勉強して見ることができるように、化石が最終的に博物館に入るということをヒスコックに保証してほしかった。 化石が博物館にあるとき、それは他の人が研究結果を複製することを可能にします。 化石が最終的に到達する正確な機関はまだ決定されていません。
化石は恐竜の知性について何か教えてくれますか？
多くの点で、この発見は実際には恐竜についてそれほど多くを教えてくれません。
「もちろん、恐竜には頭脳があることはわかっていました」と、ケンブリッジの古生物学者で論文の共著者であるデビッド・ノーマン氏は述べています。 この論文は、より概念実証であると彼は言います。脳が適切な状況下で化石化するのと同じくらい柔らかくてフワフワした組織です。
そして、それは化石学芸員に彼らのコレクションを振り返る気にさせるはずだ、と劉は言った。 「これらの軟組織が保存できることがわかったので、人々は美術館のコレクションに戻ってそれらを探し、再検査して、それがより一般的であるかどうかを確認することができます。」と彼は言いました。
より多くの恐竜の脳標本は、恐竜の知性に関する大きな謎を解くのに役立つ可能性があります。彼らの脳は、現代の爬虫類のようでしたか、それとも現代の鳥のようでしたか？
現代の爬虫類では、脳は通常、頭蓋骨のすべてのスペースを占めるわけではありません。 それは頭蓋骨よりもはるかに小さく、それを埋める組織によって支えられています。 しかし、鳥では、脳は通常、頭蓋骨の大部分を占めます。
より鳥のような脳は、恐竜が典型的な爬虫類よりも賢いことを示唆しています。
このイグアノドンの脳から、頭蓋骨の大部分を占めていたという証拠がいくつかありますが、決定的なものではありません。 動物が逆さまに死んだ可能性が高いため、脳組織が頭蓋骨の屋根に広がっていた可能性があります。 「恐竜の脳が私たちが思っていたよりも大きいという証拠だとは言えません」とノーマンは言いました。 少なくとも、脳の大きさは、イグアノドンが少なくとも現代のワニと同じくらい賢かったことを示しています（動物界で最も明るいわけではありませんが、狡猾なハンターです）。
ノーマン、リウ、および彼らの同僚が前進した後の包括的な質問は、「恐竜はどれほど賢かったか」ではありません。 それよりずっと大きいです。 「それは地球の歴史を解明している」とノーマンは言った。 これらの動物は、私たちが今日住んでいる惑星とは大きく異なる惑星に住んでいました。 彼らが繁栄することを可能にしたのは、彼らの生物学、生理学について何でしたか？ 「質問はほぼ無限です」と彼は言いました。 そして、この化石はそれらの多くを刺激します。
出典：ケンブリッジ大学、ヘラルド大学、その他のメディア