巨大恐竜は立ちくらみしなかった?

背の高い動物の血圧コントロールの秘密

2015.02.25
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ブラキオサウルス(左)とディプロドクス(右)の模型を見物する来場者たち。ドイツ、バウツェン近郊の恐竜パークで2013年に撮影(PHOTOGRAPH BY JENS MEYER, AP)

 立ち上がってもさほど高低差のない人間ですら、立ちくらみを起こすことがあるのに、水を飲むたびに頭をビルの数階分上げ下げしなければならない恐竜は大丈夫だったのだろうか?

 読者のクレイトン・ルイス・フェラーラさんから次のような質問が寄せられた。「ブラキオサウルスのように巨大で首の長い竜脚類の恐竜は、ぐっと頭を下げて水を飲んでも失神することはなかったのでしょうか?」

 ブラキオサウルスや他の巨大な恐竜がどうやって水を飲んでいたかを明確に説明できる証拠はないが、「問題なく飲めていたようです」と米ミズーリ大学病理学・解剖学科のケイシー・ホリデイ氏は言う。キリンや首の長い鳥類と同様、竜脚類の首には頭部に流れる血液量を調節する一連の弁や血液の側路があったはずだと、ホリデイ氏は説明する。

 ブラキオサウルスの「水問題」を考えるもう一つの方法は収斂進化だと、リチャード・ストックトン大学の生物学者マシュー・ボナン氏は言う。収斂進化とは、類縁関係のない種が同じような問題に直面すると、似通った形に適応して進化を遂げる現象だ。

 たとえば、現存する哺乳類の中で最も背の高いキリンは、体高6メートルに達することもある。キリンのやり方から、恐竜が意識を保てたヒントが得られるかもしれない。

キリンの心臓は高圧ポンプ

 ボナン氏によると、体から遠く離れた脳に血液を送るには高い血圧が必要なため、「キリンにとって重力は大問題」なのだという。幸い、キリンには血圧を調節するメカニズムが複数備わっている。その一つが「高圧で血液を頭に送り込める」11キログラムもある巨大な心臓だ。

 また、脚を覆う筋膜と呼ばれる軟部組織が「圧迫ストッキングのように作用して血液が四肢にたまるのを防ぎ」、さらに「血液を脳に送る頸動脈に特殊な弁があり、血液の逆流を防いでいる」そうだ。

水たまりの水を飲むケープキリン。ナミビアのエトーシャ国立公園で撮影(PHOTOGRAPH BY MARTIN HARVEY, CORBIS)

 キリンにはもう一つ秘策がある。奇網と呼ばれる「脳底にある網目状の毛細血管で、血圧をコントロールしている」とボナン氏。キリンが頭を下げ、水を飲んでから頭を持ち上げる際には、脳に血液が出入りするスピードを奇網で調整できる。竜脚類も同様に適応していた可能性があるとボナン氏はみている。

恐竜も血圧を制御できた?

 竜脚類に奇網があったという物的証拠はないが、この構造は恐竜が祖先である鳥類をはじめ、さまざまな脊椎動物にみられる、とオハイオ大学の古生物学者アシュリー・モーハルト氏は語る。ただ「竜脚類に備わっていた構造が脳と関連していたのか、キリンの奇網のように機能していたのかは、現時点ではわかっていません」

 他にも重要な要素がある。キリンにとって水を飲むのはやっかいな仕事ではあるが、そう頻繁に飲む必要はない。エサである植物からほとんどの水分を得られるので、直接水を飲むのは数日に一回でいい。

 「竜脚類も、一日中食んでいた植物から十分な水分を摂れていたのかもしれません」とミズーリ大学のホリデイ氏は話す。高みに暮らす動物ならではの、理にかなった生活方法だろう。

文=Liz Langley/訳=桜木晴子

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