ブラキオサウルス

ブラキオサウルス

Brachiosaurus

ブラキオサウルスとは

学名(属名) Brachiosaurus
名前の意味 腕トカゲ
brachiōn(腕)[ギリシャ語]-saurus(トカゲ)[ギリシャ語]
分類 竜盤目・竜脚形類 (マクロナリア類・ティタノサウルス形類)
全長 約18〜22m
食性 植物食
生息時期 中生代後期ジュラ紀(約1億5560万年前から1億4550万年前)
下分類・種名 Brachiosaurus altithorax
※かつて同属とされた B. brancai はギラファティタンへ、 B. atalaiensis はルソティタンへ再分類されました。
論文記載年 1903
属名の記載論文 Riggs, E.S. (1903). Brachiosaurus altithorax, the largest known dinosaur. American Journal of Science. 4. 15.

特徴-生態と首の姿勢をめぐる論争

ブラキオサウルスの切手

ブラキオサウルスの最大の特徴は、後肢(後脚)より前肢(前脚)のほうが長く、肩から腰にかけて背骨が後方へ向かって傾斜していることです。この特異なプロポーションにより、頭部を極めて高い位置(9.4メートル〜最大13メートル)に保つことができました。推定体重は28.3トンから46.9トンに達するとされています。

彼らは他の竜脚類とは異なる食事のスタイルを持っていました。地上5メートルから9メートル以上の高さにある針葉樹やイチョウ類などの高木の葉を、選択的に食べていたのです。高所の葉には砂や泥が付いていないため歯がすり減りにくく、歯の生え変わりにかかる期間は約83日と、他の竜脚類(ディプロドクスは約35日)に比べて非常にゆっくりとしていました。彼らは1日16時間も食事に費やし、ノミやスプーンのような形の歯で食いちぎった大量の葉を、咀嚼せずに丸呑みして巨大な腸で発酵させて消化していました。

ブラキオサウルスのイラスト
ブラキオサウルス(Brachiosaurus)のイラスト
by Gemini.

かつて、これほどの巨体を維持するために「ブラキオサウルスは変温動物(冷血動物)であった」と考えられていました。もし恒温動物(温血動物)であれば、体内で発生する熱を逃がしきれず、過熱して死んでしまうと予想されたからです。
しかし、2011年に歯の化石を最新の技術で分析した結果、生前の体温は約38.2度であり、哺乳類と同じように活動的な恒温動物であったことが証明されました。巨体による過熱を防ぐため、頭頂部にある巨大な鼻腔アーチや、骨の内部に広範囲に張り巡らされた「気嚢(きのう)」と呼ばれる空気の袋を利用して、効率的に体熱を外へ逃がす強力な冷却システムを備えていたと考えられています。

【用語解説】凝集同位体温度計とは

化石になった歯の成分(生体アパタイト)に含まれる希少な同位体(炭素13と酸素18)が、形成時の環境温度に応じて互いに結合する割合を測定する画期的な技術です。これにより、数千万年前の絶滅動物であっても、生きていた頃の正確な体温を「絶滅動物の体温計」として直接測ることができるようになりました。

天高くそびえる長い首については、長年にわたりキリンのように垂直に高く持ち上げていたと考えられ、多くの復元図でそのように描かれてきました。しかし近年の力学的な研究により、このイメージは見直されています。
地上から高く離れた脳まで血液を送り届けるには、現代のキリンの2倍もの血圧と巨大な心臓が必要になり、生理学的に非現実的です。現在の研究では、首は完全に垂直にするのではなく、地面から60〜70度程度の斜め上方に傾けて保持するのが、骨や椎間板への負担が最も少なく安定する姿勢だったと結論づけられています。

ブラキオサウルス全身骨格化石
ブラキオサウルス(Brachiosaurus)全身骨格化石(2024年撮影)

ブラキオサウルスの生活場所

水中にいるブラキオサウルスの切手
ブラキオサウルスの切手
水中にいる姿が描かれています。
現在では、それは誤りで陸上で生活していたことがわかっています。

かつて、「ブラキオサウルスは沼などの水中で生活していた」と考えられていました。大きな体重を支えるために、現生のカバのように水中の浮力を利用し、頭頂部にある鼻の穴だけを水面から出して呼吸していたと考えられていたからです。

しかし、この「水中生活説」は現在では完全に否定されています。ブラキオサウルスほどの巨大な生物が水中に深く潜ると、胸部に凄まじい水圧がかかります。恐竜には人間のような横隔膜がなかったため、水圧で肺が押し潰されて呼吸ができなくなってしまうのです。
また、彼らの四肢の関節の軟骨にかかる力を計算した最新の生体力学的研究によれば、激しい運動や走ることは不可能で、関節の耐久限界に近い状態でゆっくりと歩行していたことがわかっています。後脚だけで立ち上がることも物理的に不可能でした。これらの理由から、彼らは完全に陸上で生活していたという見解が定説となっています。

ちなみに、頭頂部に鼻の穴があった理由について、近年面白い説が提唱されています。首が長く前脚も長いブラキオサウルスは、水を飲むために頭を地面まで下げるのが大変でした。そのため、川や湖で水を飲む際は、首をまっすぐ下に伸ばして鼻先を水中に深く沈め、頭頂部の鼻の穴だけを水面上に出して呼吸を続けながら水を飲んでいたのではないか、と考えられています。

発見と分類 ギラファティタンとの関係

ブラキオサウルスの切手

1900年、アメリカの古生物学者エルマー・リッグスは、コロラド州の放棄されたヤギ牧場で巨大な骨を発見しました。当初、あまりの大きさに「保存状態の悪いアパトサウルスの大腿骨(後脚の骨)」だと勘違いして後回しにしようとしましたが、後から本物のさらに巨大な大腿骨を発見したことで、先に見つけた骨が上腕骨(前脚の骨)であることに気づきました。前脚の方が長いという前代未聞の特徴から、史上最大の恐竜を発見したと確信したのです。

発掘現場の状況から、この個体は死後に川の強い流れによって前半身が流されてしまい、泥に深く埋もれていた後半身だけが奇跡的に化石として残ったと考えられています。1903年、リッグスは「深い胸を持つ、腕のトカゲ」という意味の「ブラキオサウルス・アルティトラクス(Brachiosaurus altithorax)」として正式に論文を発表しました。

ブラキオサウルスとギラファティタンの復元骨格図(2009年)
ブラキオサウルスとギラファティタンを混ぜた復元骨格図(2009年)
出典:Taylor, M.P. (2009). A Re-evaluation of Brachiosaurus altithorax...

1909年から1912年にかけて、東アフリカのタンザニアで非常に保存状態の良い竜脚類の全身骨格が多数発掘されました。これらは北米のブラキオサウルスと似ていたため、新種「ブラキオサウルス・ブランカイ」として名付けられました。長年、このアフリカ産の完全な骨格が「ブラキオサウルスの代表」として世界中の博物館で展示され、図鑑のモデルになってきました。

しかし2009年、古生物学者のマイケル・テイラーが両者の骨格を詳細に比較した結果、同属とするにはあまりに多くの骨の形の違い(26箇所)があることが証明されました。本来の北米産ブラキオサウルスは、アフリカ産に比べて胴体が長く胸郭が深く、尾も長くしっかりしていました。
この結果、アフリカ産の種は別属の「ギラファティタン」として独立・再分類されました。現在、厳密な意味でのブラキオサウルス属は、北米で発見された種(Brachiosaurus altithorax)1種のみを指します。

新たな発見-ユタ州での発掘

ブラキオサウルスは、モリソン層と呼ばれる地層の中でも、高木が豊富な川沿いの限られた環境にしか生息していなかったため、化石が極めて少なく、現在までに10個体程度しか発見されていません。他の巨大竜脚類(カマラサウルスやディプロドクス)が数百個体も発見されているのとは対照的です。

しかし2019年、ユタ州の険しい砂漠地帯で、ブラキオサウルスの巨大な上腕骨が新たに発見されました。現場は車両や重機の進入が不可能な極度に荒涼とした遠隔地でした。そこで発掘チームは、クライズデール種という大型の使役馬2頭を現地に投入し、長さ2メートル、重さ450キログラムを超える化石を馬の力で牽引して運び出すという異例の古典的手法を成功させ、大きな話題となりました。

この化石は、これまで発見された中で最も古い年代の地層から見つかっており、ブラキオサウルスがジュラ紀後期の早い段階から北米大陸に出現し、定着していたことを示す、非常に重要な発見となっています。