古生物学：翼竜類の飛行効率の1億5000万年にわたる持続的な向上
Nature 587, 7832 doi: 10.1038/s41586-020-2858-8
生物多様性の長期的な蓄積の過程では、生物による新たな生態学的機会の利用を可能とする大規模な進化的移行が繰り返し起きてきた。1億5000万年以上にわたって空を支配した中生代の飛行性爬虫類（翼竜類）は、そうした移行の産物であった。翼竜類の祖先は、小型でおそらく二足歩行の初期の主竜類であり、間違いなく陸上でのロコモーションによく適応していた。翼竜類は前期三畳紀（約2億4500万年前）に恐竜類の祖先から分岐したが、最古の翼竜類化石の年代はその2500万年後の後期三畳紀とされている。従って、原始的な翼竜類の化石が存在しないことから、この動物群で飛行が最初にどう進化したのかを研究することは難しい。本論文では、翼竜類の新たなロコモーション方法への適応の進化的動態について説明する。既知で最古の翼竜類は飛行が可能で、その後、有能で効率の良い飛行動物になったと見られる。しかし、陸上から空中へのロコモーション様式の移行が、初期の翼竜類に対して高いエネルギー負荷を課すことで問題を突き付け、その飛行にそうした負荷を相殺できるような何らかの適応度利益の提供を要求したことは明らかだと思われる。我々は、系統発生学的な統計学的方法および生物物理学的モデルを化石記録から得られた情報と組み合わせて用いることで、数百万年にわたって飛行効率を向上させるように働いた自然選択の進化的シグナルを発見した。これらの結果は、飛行の出現後に効率の面でまだ大きな改善の余地があったことを示している。ただし、巨大化が認められるクレードであるアズダルコ類（Azhdarchoidea）において、飛行への依存度が低下していたという仮説を検証したところ、このクレードでは飛行効率に対する選択が弱かったことを示す証拠が見つかった。今回の手法は、地質年代を通した機能的およびエネルギー的な変化を、これまでは不可能だったより繊細なレベルで客観的に研究するための青写真を提供するものである。
