マイクロラプトル

翼と飛行編集

マイクロラプトルには四つの翼があり、前肢と後肢のそれぞれに一つずつあり、今日のタンデム翼機の飛行面の四重の配置にやや似ていた。 腕と手には長さ10–20cm(3.9–7.9インチ)の長いペン状の羽があり、足と足の長さは11-15cm(4.3-5.9インチ)であった。 マイクロラプトルの脚の長い羽は、現代の鳥に見られるような真の飛行羽であり、腕、脚、尾の羽に非対称の羽根が付いていました。 現代の鳥の羽のように、Microraptorは一次(手に固定されている)と二次(腕に固定されている)の飛行羽の両方を持っていました。 この標準的な翼のパターンは、後肢に反映され、飛行羽は上足の骨だけでなく、上脚と下脚に固定されていました。 自然光の下でほとんどの化石では明らかではないが、腐敗した軟部組織からの閉塞のために、羽の基部は現代の鳥のように骨の近くまたは接触して伸び、強いアンカーポイントを提供した。

もともとマイクロラプトルはグライダーであると考えられており、マイクロラプトルの足に固定された後翼が地面を走る能力を妨げていたため、主に木に住んでいたと考えられていた。 いくつかの古生物学者は、羽毛の恐竜が翼を使って木からパラシュートし、おそらく地面で獲物を攻撃したり待ち伏せしたりすることを示唆している。 彼らの2007年の研究では、ChatterjeeとTemplinはこの仮説を同様にテストし、Microraptorの結合された翼の表面がかなりの高さから怪我をすることなく地面に首尾よくパラシュートするには狭すぎることを発見した。 しかし、著者らは、Microraptorが密接に間隔をあけられた木の枝の間のように、短い距離をパラシュートで降下させる可能性がある可能性を開いたままにした。 風洞実験により,高抗力を犠牲にして高揚力係数を維持することが,低高度間を滑空するときのマイクロラプトルにとって最も効率的な戦略である可能性が高いことが実証された。 マイクロラプトルは、有効なグライダーであるために洗練された”現代の”翼の形態を必要としませんでした。 しかし、マイクロラプトルが樹木グライダーであるという考えは、その解剖学の研究がその四肢の割合が登山者ではなく現代の地上の鳥に沿っていることを示しており、その骨格は樹木を登るために特化した動物に期待される適応のどれも示されていないときに、定期的に登ったり、木に住んでいたことに依存している。

M. 二つの異なるUV光フィルターの下でguiホロタイプ、保存された羽と軟組織の程度を明らかにする

古生物学者のステファン-チェルカスは、もともと特徴的な種(Cryptovolans pauli)として参照されていた標本を説明し、Microraptorは動力を与えられたチラシであった可能性があり、実際には始祖鳥よりも優れたチラシであった可能性があると主張した。 彼は、マイクロラプトルの融合した胸骨、非対称の羽、肩帯の特徴は、単に滑空するのではなく、それ自身の力の下で飛ぶことができることを示していると指摘した。 今日、ほとんどの科学者は、Microraptorが飛行動物に期待される解剖学的特徴を持っていたことに同意していますが、それは鳥に比べて飛行の高度さが低い形 例えば、いくつかの研究は、肩関節が完全な羽ばたき飛行ストロークを可能にするにはあまりにも原始的であったことを示唆している。 獣脚類恐竜の祖先の解剖学では、肩のソケットは下向きとわずかに後方に直面しており、動物が腕を垂直に上げることは不可能であり、鳥の羽ばたき飛行の前提条件であった。 Maniraptoran解剖学の研究は、肩のソケットは、enantiornithesのような比較的高度なavialansが現れるまで、脊柱に近い高い上向きの向きの鳥のような位置にシフトしなかったことを示唆している。 しかし、他の科学者は、マイクロラプトルを含むいくつかのパラビアン獣脚類の肩帯は、肩関節が背中の高い位置にしか置かれていないように湾曲しており、翼のほぼ垂直な上昇を可能にしていると主張している。 この高度な肩の解剖学は、手首と肩を結ぶpropatagium(屈曲した翼の前のスペースを満たし、現代の鳥の抗力に対して翼を支えるかもしれない)とalulaの存在と組み合わせて、”親指のような”形の前縁スロットのようなものであり、Microraptorが真の動力飛行が可能であったことを示している可能性がある。

他の研究では、マイクロラプトルの翼は、完全に垂直な飛行ストロークがなくても、動力を与えられた飛行に必要な揚力を発生させるのに十分な大きさであったことが実証されている。 2016年のパラヴィアにおける初期の飛行能力の研究では、マイクロラプトルは翼支援傾斜走行、翼支援跳躍、さらには地上打ち上げが可能であることが実証された。

Stephen Czerkas、Gregory S.Paulなどは、マイクロラプトルが飛ぶことができ、まだ非常に明確にドロマエオサウルス科であるという事実は、Deinonychusのような後の大きな種を含むドロマエオサウルス科が二次的に飛行していなかったことを示唆していると主張している。 Xuらの研究はまた、ドロマエオサウルス科の祖先はおそらく小さく、樹上にあり、滑空が可能であることを示唆したが、後に短い前肢を持つより原始的なドロマエオサウルス科の発見はこの見解に疑問を投げかけている。 しかし、他のパラヴィア人の飛行能力の問題について行われた研究では、飛行ストロークが限られており、比較的小さな翼を考えると、ほとんどの人が動力飛行のために十分な揚力を達成できなかったことが示された。 これらの研究は、マイクロラプトルはおそらく飛行とそれに関連する特徴(融合胸骨、アルーラなど)を進化させたと結論づけた。)鳥の祖先とは独立して。

異なる翼構成を用いた風洞実験

Sankar Chatterjeeは2005年に、マイクロラプトルが滑空または飛行するためには、前翅と後翅は(複葉機のように)異なるレベルにあり、(トンボのように)オーバーレイされていない必要があり、後者の姿勢は解剖学的に不可能であると提案した。 この複葉機モデルを用いて、チャタジーは滑空の可能性のある方法を計算することができ、マイクロラプトルはフーゴイドスタイルの滑空を採用している可能性が最も高いと判断した。 脛骨や尾部のように、複葉機の翼構造に直接採用されていない羽は、抗力を制御し、飛行経路、軌道などを変更するために使用されていた可能性があ 後翼の向きはまた、動物がその滑空飛行を制御するのを助けたであろう。 Chatterjeeはまた、動物の飛行能力をテストするコンピュータアルゴリズムを使用して、Microraptorが受動的な滑空とは対照的に、または受動的な滑空に加えて、真の動力飛行が可能であるかどうかをテストした。 得られたデータは、Microraptorが水平動力飛行を維持するための要件を持っていたことを示したので、滑空とは対照的に、動物が飛んだことは理論的には可能で

いくつかの古生物学者は複葉機仮説を疑っており、他の構成を提案している。 アレクサンダーらによる2010年の研究。 グライドテストを実行するために使用される軽量の三次元物理モデルの構築について説明しました。 このモデルにいくつかの後脚構成を用いて、彼らは複葉機モデルが不合理ではないが構造的に不足しており、安定した滑空のために重い頭の重量分布を必要としていることを発見した。 研究は、横方向に拉致後翼構造がマイクロラプターのための最も生物学的および空気力学的に一貫した構成を表していることを示した。 しかし、BroughamとBrusatteによるさらなる分析では、Alexanderのモデルの再構成はMicroraptorに関する利用可能なすべてのデータと一致しておらず、研究はMicroraptorの可能性のある飛行パター BrooughamとBrusatteは、Alexanderと彼のチームが使用したモデルの解剖学的構造を批判し、股関節の解剖学は他のドロマエオサウルス類と一致していないと指摘した。 ほとんどのドロマエオサウルス科では、股関節の骨の特徴は脚が水平に飛び散るのを防ぎ、代わりに体の下の垂直位置に固定されている。 Alexanderのチームは、BroughamとBrusatteが実際の解剖学的構造を反映していないと主張したモデルを作るために平らに粉砕されたMicroraptorの標本を使用しました。 2010年後半、アレクサンダーのチームはこれらの批判に応え、三次元で保存された完全な股関節の骨から知られている関連するドロマエオサウルス類Hesperonychusも部分的に上方に向けられた股関節のソケットを示し、おそらく他のドロマエオサウルス類よりも脚が広がることを可能にすることに注目した。

地上での二人の個人の復元

動物の足の大部分に後翼の程度のために、多くの科学者は、マイクロラプトルは、通常の地面の動きや実行中に厄介であったことを示唆しています。 前翼の羽はまた、手首の動きの限られた範囲と翼の羽の極端な長さのために、地面にいるときにMicroraptorを妨げていたでしょう。 Corwin Sullivanらによる2010年の研究では、翼ができるだけ折り畳まれていても、腕が中立位置に保持されていたり、略奪攻撃のように前方に伸びていたりすると、羽は地面に沿って引きずられていたことが示された。 翼を高く保つか、上腕を完全に後方に伸ばすことによってのみ、Microraptorは翼の羽を傷つけることを避けることができました。 したがって、Microraptorが獲物を捕獲したり、オブジェクトを操作する際に爪の前肢を使用したことは解剖学的に不可能であった可能性があります。

ウィリアム-ビービーの四つの翼を持つ仮説的な”Tetrapteryx”, 1915

マイクロラプトルに見られる独特の翼配置は、現代の鳥類の飛行の進化が四翼の段階を経たのか、マイクロラプトルのような四翼のグライダーが子孫を残さない進化的な側枝であるのかという疑問を提起した。 早ければ1915年、博物学者のウィリアム-ビービーは、鳥の飛行の進化は四翼(または四翼)の段階を経た可能性があると主張していた。 ChatterjeeとTemplinは、従来の解釈とテトラテリクスの段階の両方が同様に可能であることに注意して、この可能性に強い姿勢を取っていませんでした。 しかし、様々な羽毛恐竜、始祖鳥、および猛禽類などのいくつかの現生鳥類に異常に長い脚の羽が存在し、足に長い一次羽を持つ恐竜(ペドペナなど)が発見されたことに基づいて、著者らは、形態学および系統発生の両方からの現在の証拠の体は、鳥の飛行がある時点で共通の四肢の優位性から前肢の優位性にシフトしたことを示唆しており、すべての現生鳥類は四翼の祖先、または少なくとも現生鳥類と比較して異常に長い脚の羽を持つ祖先から進化した可能性があると主張した。 設定。

キャストのクローズアップ

2010年に研究者は、m.zhaoianusのタイプ化石のさらなる準備が保存された可能性のある腸内容物を明らかにしたことを発表した。 これらは、可能な頭蓋骨、四肢、および椎骨の断片、および足全体を含む哺乳類の骨から成っていた。 足の骨格はEomaiaとSinodelphysのものに似ています。 これは、推定される鼻から通気までの長さが80mm(3.1in)、質量が20–25g(0.71-0.88oz)の動物に対応しています。 足のungualsはEomaiaまたはSinodelphysよりも湾曲が少なく、哺乳類は登ることができるが、後者の二つの属よりも効果的ではないことを示している。

2011年12月6日号のProceedings of the National Academy of Sciencesにおいて、Jingmai O’Connorと共著者は、腹部に鳥の骨、特に部分的な翼と足を含むマイクロラプトル標本を記載した。 彼らの位置は、恐竜が木の鳥全体を飲み込んだことを示しています。

2013年、研究者はマイクロラプトル標本の腹腔内で魚の鱗を発見したと発表した。 この新しい発見は、Microraptorが樹木の環境でのみ狩りをした以前の位置を修正します。 彼らはまた、この標本は魚を食べる食事に適応している可能性があると主張した:下顎骨の良好な保存は、最初の三つの歯が前舌側に傾いていたことを示しており、しばしばpiscivoryに関連している。 Microraptorは日和見的なフィーダーであり、樹木と水生の生息地の両方で最も一般的な獲物を狩っていました。

2019年、マイクロラプトルの胃から発見された標本から、scleroglossanトカゲ(Indrasaurus)の新属が記載されました。 マイクロラプトルは明らかに獲物の頭を最初に飲み込んだが、これは現代の肉食性の鳥やトカゲに典型的な行動であった。 インドラサウルスの骨は顕著な孔食と瘢痕を欠いており、マイクロラプトルはトカゲを食べた直後に死亡し、有意な消化が起こった前に死亡したことを示している。

その仲間のparavian Anchiornisとは異なり、Microraptorは胃の内容物を保存する四つのMicroraptor標本が存在するにもかかわらず、胃のペレットで発見されたことはありません。 これは、Microraptorがペレットを生産するのではなく、その糞に消化できない毛皮、羽、骨のビットを通過したことを示唆している。

眼の強膜輪の大きさから、夜間にマイクロラプトルが狩られていることが示唆されている。 しかし、Microraptorで虹色の羽の発見は、虹色の羽を持つ現代の鳥が夜行性であることが知られていないので、この結論に疑問を投げかけている。