三畳紀のプラコドン類(爬虫類、鰭竜類)の歯の摩耗分析が示す食性の変化

要旨

 プラコドン類は三畳紀の海に生息した強靭な頭骨、顎、そして平らで丸い石のような歯を持つ、貝など(殻や外骨格を持つ生物)食性の爬虫類である。彼らの進化の過程で、前期アニシアンからレーティアンにかけて、歯の数の減少、後方の口蓋歯の大きさの増加、前上顎骨/吻部の伸長、側頭部の拡大など、顎や歯に関連する形態的な変化が見られる。これらの変化は、彼らの食性の変化、すなわち、彼らが摂取する食物の種類や質の変化に関係していると仮定される。本研究では、ヨーロッパの中期から後期三畳紀のプラコドン類の9種について、2次元および3次元の歯の摩耗分析を行い、各種間に食性の違いやグループ化があったかどうか、またそれらの変化が彼らの生息地に影響を与えた環境変化と相関するかどうかを明らかにすることを目的とした。3次元分析では、値の間に重なりがあり、明確な分離は見られなかった。2次元分析では、2つの主要なグループが区別された。1つは、摩耗の特徴の数が少なく、大きな窪みの割合が高いことが特徴である。もう一つは、摩耗の特徴の数が多く、小さな窪みの割合が低いことが特徴である。2次元分析では、摩耗データと後方の破砕歯の大きさとの間に相関が見られた。歯冠の幅が広いほど、摩耗特徴の数は少なく(窪みの割合は高く)、個々の特徴の大きさは大きくなった。逆に、破砕歯の歯冠の幅が狭いほど、摩耗特徴の数は多く(傷の数は高く)、個々の特徴の大きさは小さくなった。この観察は、摂取する食物の大きさと関係している可能性がある。すなわち、歯冠が広いほど、より大きな食物を砕くことができ、より大きな特徴を生じさせるのである。海洋哺乳類との比較では、PlacochelysPsephodermaParaplacodusの食性は、硬くて厚い殻を持つ食物だけではなく、現生のラッコのように、より混合した食性であった可能性が示唆された。Henodusの食性は、現代の草食性の海洋哺乳類やトカゲと同様に、植物性の食物を含んでいた可能性がある。

 

論文フリー

Gere, K. et al. 2024 Complex dental wear analysis reveals dietary shift in Triassic placodonts (Sauropsida, Sauropterygia)

AIによる論文要約

 この論文は、三畳紀の海に生息した爬虫類の一群であるプラコドン類の歯の摩耗パターンを2次元と3次元のマイクロウェア分析を用いて調べ、その食性の変化や進化の過程を明らかにするものです。以下に各章の要約を示します。

 

●Introduction: プラコドン類は硬い殻を持つ動物(貝類や甲殻類など)を食べるために特化した歯を持っていたが、その歯の形や数は三畳紀の間にさまざまに変化した。これらの変化は、彼らの食性や生息環境の変化に関係していると考えられるが、化石から直接その食性を確かめる証拠はほとんどない。そこで、本研究では、ヨーロッパの中~後期三畳紀の9種のプラコドン類の歯の摩耗パターンを詳細に分析し、食性の違いやグループ間の関係を探る。また、現生の海洋哺乳類の歯と比較することで、プラコドン類の食性の多様性や特殊性について考察する。

 

●Materials and methods: 本研究では、プラコドン類の歯の型を取ってエポキシ樹脂で複製し、その表面をレーザー顕微鏡で撮影しました。撮影した画像から、歯の摩耗によってできた傷やくぼみの数や大きさなどを2次元的に測定した。また、歯の表面の粗さや方向性などを3次元的に測定するために、スケール感度フラクタル解析という手法を用いた。これらのデータを統計的に分析することで、プラコドン類の歯の摩耗パターンの特徴や違いを明らかにした。

 

●Results: 2次元の分析では、プラコドン類の歯の摩耗パターンには種間でかなりの差があった。一般に、歯の数が少なく、歯の大きさが大きい種ほど、摩耗の特徴が少なく、くぼみの割合が高く、くぼみの大きさも大きい傾向があった。これは、歯の大きさと食べる食物の大きさに関係があることを示唆している。例えば、Macroplacus raeticusはプラコドン類の中で最も大きな歯を持ち、摩耗の特徴はほとんどくぼみで構成されていた。これは、この種が大きく硬い殻を持つ食物を食べていたことを意味する。一方、Henodus chelyopsはプラコドン類の中で最も特殊な歯を持ち、摩耗の特徴は多く、くぼみの割合が低く、くぼみの大きさも小さかった。これは、この種が硬い殻だけでなく、植物や小さな甲殻類なども食べていたことを示唆している。3次元の分析では、プラコドン類の歯の表面の粗さや方向性には明確な違いが見られなかった。これは、プラコドン類の顎の運動や咀嚼機構が単純であったことや、歯の表面の形状が摩耗パターンに影響を与えたことが原因かもしれない。

 

●Discussion: 著者たちは、歯の摩耗パターンの分析によって、三畳紀のプラコドン類の食性の変化を示唆した。プラコドン類は、硬い殻を持つ食物を主に摂食していたと考えられるが、種によって食物の種類や大きさに違いがあったと推測される。また、プラコドン類の進化の過程で、頭骨や歯の形態が変化し、食性に適応したと考えられる。さらに、環境の変化や海水準の変動も、プラコドン類の食性に影響を与えた可能性があると指摘した。プラコドン類の食性を、現生の海洋哺乳類や爬虫類と比較することで、より詳細な解釈を試みた。

 

 

●Conclusions: 著者たちは、歯の摩耗パターンの分析を用いて、三畳紀のプラコドン類の食性の多様性と変化を明らかにした。プラコドン類は、硬い殻を持つ食物を摂食するために、特化した歯や頭骨を持っていたが、種によってその形態や摩耗パターンに違いがあった。これは、食物の種類や大きさ、硬さに応じて、食性が変化したことを示唆する。また、プラコドン類の食性は、環境の変化や海水準の変動にも影響を受けた可能性がある。プラコドン類の食性を、現生の海洋哺乳類や爬虫類と比較することで、より深い理解を得ることができると結論づけた。

 

 

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