世界上首次将牙齿微磨损痕迹的3D分析应用于恐龙,明确的蜥脚类恐龙食物
世界上首次将牙齿微磨损痕迹的3D分析应用于恐龙,明确的蜥脚类恐龙食物
岩手县久慈市晚白垩纪蜥脚类恐龙的生态
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久慈琥珀博物馆(岩手县久慈市馆长:新田久男)、早稻田大学国际学术院教授平山廉、东京大学综合研究博物馆研究员久保泰等人的共同研究小组, 详细分析了在岩手县久慈市久慈层群玉川层(中生代白垩纪:约9000万年前)发现的巨大恐龙(蜥脚类)牙齿表面保存的微小磨损痕迹(微服),将其形状与现在的蜥蜴类进行比较,表明蜥脚类以植物为食。 这是世界上首次从客观的物证中发现恐龙的食性,久慈层群中还保存着其他各种各样的脊椎动物化石,期待今后的进一步研究成果。 这次,除了对久慈产的蜥脚类的分析外,还于2022年7月15日(星期五),在早稻田大学(东京都新宿区总长:田中爱治)就从久慈层群的花粉化石信息中判明的他们吃的东西进行了记者招待会。
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岩手县久慈市出土的蜥脚类恐龙的牙齿化石及其显微照片的放大图。 用颜色的不同来表示凹凸。 凹凸高的部分用红色表示,凹凸低的部分用蓝色表示。
截至2022年3月,在久慈琥珀博物馆的琥珀开采体验场及邻接的化石凝聚层(骨骼床)中发现了蜥脚类和恐龙类等恐龙的牙齿化石、乌龟类和鳄鱼类的骨骼等30种左右的脊椎动物化石达2600件以上,成为了阐明日本恐龙时代(中生代白垩纪)生物相的重要地区。迄今为止,从本地区发现了许多蜥脚类恐龙的牙齿化石。 蜥脚类是历史上最大的包括陆地生物在内的恐龙分类群,一直被推测为植物食物。 但是,现在没有与蜥脚类恐龙形态相似的动物,没有确凿的证据将其作为植物食物。 牙齿会因食物而产生显微镜级别的微小磨损痕迹( X射线)。 此次,利用激光显微镜立体( 3D )测量了保存良好的久慈产的蜥脚类8根齿化石上残留的X射线显微镜的形状,将表面形状数字化,通过与来自现在动物的同样数据进行比较,明确了蜥脚类食物的物性(硬度)。具体来说,发现蜥脚类食物比贝的壶软,比蛋壳和肉硬, 武松电影表明食物是植物的推测是妥当的。 这是世界上第一次通过客观证据展示恐龙吃的东西的物性。
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通过与久慈产的蜥脚类化石和现生蜥蜴的比较,首次展示了将蜥脚类认为是植物食物的客观证据(图片提供:小田隆)图片
久慈层群玉川层产里卡多·埃斯特西亚的生态复原画(根据小田隆)发现化石的地方和地层 发现蜥脚类化石的地方有位于岩手县久慈市小久慈町的久慈琥珀博物馆运营的琥珀开采体验场和该博物馆与早稻田大学共同进行挖掘调查的邻接地2处。 分布在该地区的久慈层群玉川层(白垩纪后期; 约9000万年前.根据火山灰的放射性年代测定),从2012年3月开始由平山廉教授实施了挖掘调查。 迄今为止,除了此次的研究对象龙脚类(大型植物食恐龙)以外,还发现了兽脚类(肉食恐龙)、乌龟类、鳄鱼类、短尾类、鲨鱼类等30种,约2600件脊椎动物化石。 另外,从久慈琥珀博物馆运营的琥珀开采体验场发现,以去年被报告为新品种的乌龟类(琥珀)的几乎完整的甲壳( 2008年)为首,小型植物食恐龙(鸟盘类)的腰骨( 2008年)、翼龙的翅膀的一部分(掌骨) 这样,久慈琥珀博物馆周边,是恐龙时代琥珀和化石大量共产的世界上罕见的地区。
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久慈层群玉川层发现的主要脊椎动物化石 2010年7月从琥珀开采体验场发现翼龙类化石( 2011年7月由记者发表) 2012年3月在早稻田大学的挖掘调查地发现了大型植物食恐龙(蜥脚类)的牙齿化石 从2015年3月调查地开始,白垩纪后期在学会上发表了亚洲首次的“科里斯德拉类”(灭绝的水生爬行动物),灯光音响租赁同年7月在久慈市向记者发表 来自2016年3月调查地的平山教授的研讨会生发现了岩手县第一个肉食恐龙的牙齿化石(同年3月由记者发表) 2018年6月,高中生从琥珀开采体验场发现了恐龙类的牙齿化石( 2019年5月由记者发表) 2019年5月日本国内晚白垩纪,一般体验者从琥珀开采体验场发现了最初的古代鲨鱼·希博达斯类棘化石( 2020年7月由记者发表) 2021年4月记者发表了乌龟类的新品种(琥珀)
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2019年发现的古代双髻鲨类棘化石和复原画(根据小田隆)
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从久慈层群玉川层发现的新品种乌龟类:琥珀模式标本( KAM01 )
关于久慈产蜥脚类牙齿化石的分类和微磨痕的研究 关于久慈产蜥脚类的分类 久慈还只出土了蜥脚类化石。 但是,由于明确了玉川层的绝对年代几乎是9000万年前,所以可以根据牙齿的形状缩小分类范围。 众所周知,蜥脚类动物的牙齿随着时代的推移有变细的倾向。 这次,将久慈的蜥脚类的齿化石的细长度数值化,与分类和时代都很明确的蜥脚类进行比较,明确了属于泰龙形类(其中被称为索福斯庞迪利的分类群)。 该分类群在白垩纪分布在全世界,包括从全长30米以上、被认为是历史上最大的陆地动物的阿根廷龙到作为蜥脚类的最小级别的全长6米的剑龙等各种大小的种类。 关于从微件中恢复食性 动物吃了食物后,牙齿和食物或者牙齿和牙齿摩擦,就会形成微服。 从20世纪20年代开始,利用显微镜和电子显微镜得到的二维图像,从显微软件中调查灭绝动物的食性和颚的动作的研究开始进行,本研究使用了通过激光显微镜(利用激光将对象物的立体位置转换为数字数据进行可视化的显微镜)扫描的三维信息。
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东京大学研究小组的一员温库拉博士在2019年分析了爬虫类(蜥蜴)牙齿损伤的三维形状,首次展示了爬虫类的微扰和食性的关联。 本次研究分析了久慈玉川层出土的8颗保存良好的蜥脚类牙化石的显微植物。 因为不能将恐龙作为比较对象,所以与各种食性(蛋食、肉食、昆虫食、植物食、藻食、果实食、杂食、无脊椎动物食)的现存蜥蜴的微软件进行了比较。 结果发现,被认为能反映食物软硬的伤的深度和大小,在久慈的蜥脚类中比吃贝壶的无脊椎动物食的蜥蜴小,比吃蛋和肉的蜥蜴大,与植物食、藻食、果实食的蜥蜴相似。 另外,有可能显示咀嚼频率的微衣伤口的密度在蜥脚类中比蜥蜴高,表明他们可能比现代蜥蜴咀嚼得更好。 在这次分析的蜥脚类化石出土的玉川层,通过花粉化石的分析,发现当时的植物相已经复原,被子植物很少,蕨类植物和裸子植物很多。 根据这些情况,可以认为久慈的蜥脚类以周围繁茂的蕨类植物和裸子植物为食。 另外,本研究成果在古生物的国际性学术杂志Cretaceous Research杂志上( 2022年5月24日vol. 132 )发表。
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