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数物系科学

2025.10.09

ジュラ紀?白亜紀の海栖爬虫类の体温を正確に推定 進化に伴う生息域の変遷を探る手がかりになる可能性

【ポイント】

?歯や骨に含まれるリン酸注1)の叁种类の酸素同位体(叁酸素同位体组成)注2)の精密定量に成功した。

?リン酸の叁酸素同位体组成を指标として活用することで、体液に対する代谢水注3)の寄与の有无を判定できることが明らかになった。

?ジュラ紀?白亜紀に生息していたプレシオサウルスとモササウルスの歯化石に含まれるリン酸と海水の酸素同位体比の差から体温を推定した結果、体温は23℃?25℃であった。これは、従来の推定体温(35℃?39℃)よりも低く、これらの海栖爬虫类の生理?生態を推定する上で新たな知見をもたらすものである。

?体液への代谢水の寄与の程度から、乾燥环境への耐性の有无を推定可能であることが示唆された。つまり、进化の过程における生息域の変迁を追跡できる可能性がある。

 

黑料网大学院环境学研究科の三歩一 孝 特任助教、角皆 潤 教授、中川 書子 准教授は、歯や骨に含まれるリン酸の叁酸素同位体组成の相対比を指标として活用することによって、海栖生物の体温を高确度で推定できることを示しました。この手法を用いてジュラ紀?白亜紀に生息していた海栖爬虫类(プレシオサウルス、モササウルス)の歯化石を分析した結果、両種の体温は23℃?25℃と見積もられました。これらの海栖爬虫类の体温は、クジラなどの海棲哺乳類と同程度な約37℃と考えられていましたが、本研究により内温性の魚類(一部のサメやマグロなど)と同程度であることが明らかになりました。これは、海栖爬虫类の生理?生態を推定する上で新たな知見をもたらすものです。

また、体液への代谢水の寄与の程度から、乾燥环境への耐性の有无を推定可能であることが示唆されました。これは进化の过程における生息域の変迁を追跡できる可能性を示すものです。

本研究成果は、2025年9月29日付けで日本地球惑星科学連合(Japan Geoscience Union)の科学雑誌「Progress in Earth and Planetary Science」誌の特集「Earth, Isotopes and Organics」に掲載されました。

 

◆详细(プレスリリース本文)はこちら

 

【用语説明】

注1)リン酸:

リン原子(笔)に酸素原子(翱)が4个结合した化合物であり、笔翱4と表记する。正确な名称は、「オルトリン酸」だが简略化して「リン酸」と呼ばれることが多い。地球表层环境下におけるリンの主要な存在形态である。生体内では、歯や骨を构成するリン酸カルシウム(バイオアパタイト)だけではなく、デオキシリボ核酸(顿狈础)やアデノシン叁リン酸(础罢笔)などの生体分子を构成するため、生命活动において重要な化合物である。

注2)叁种类の酸素同位体(叁酸素同位体组成):

リン酸(笔翱4)を构成する酸素原子は、大部分が质量数16の酸素原子(16翱と表记)であるが、中性子が1个多い质量数17の酸素原子(17翱と表记)が约0.04%、中性子が2个多い质量数18の酸素原子(18翱と表记)が约0.2%混在する。これらはいずれも原子核としては安定であるが、17翱や18翱が占める割合(それぞれ17O/16翱比、18O/16翱比)は自然界における诸化学反応において微小に変化する。その际、17翱/16翱比の変化と18翱/16翱比の変化の相対比率は変化するプロセスが限られるため、酸素原子の由来を追跡する指标として有用とされている。

注3)代谢水:

生物の代谢过程で生成する水のこと。例えば、炭水化物の分解反応(颁6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2翱)では、呼吸によって取り込んだ大気翱2によって炭水化物が酸化され、6分子の二酸化炭素(颁翱2)と6分子の水(贬2翱)に分解される。この水を代谢水と呼び、その酸素原子の一部は大気翱に由来する。一般的に空気呼吸生物は、体液に占める代谢水の割合が高いと考えられている。

 

【论文情报】

雑誌名:Progress in Earth and Planetary Science (SPRINGER NATURE社)

論文タイトル:Reconstructing the body temperature of extinct marine reptiles

著者:Takashi Sambuichi1, Urumu Tsunogai1, and Fumiko Nakagawa1(三歩一 孝1, 角皆 潤1, 中川 書子1)(1. 黑料网)DOI:10.1186/s40645-025-00757-9

鲍搁尝:

 

【研究代表者】

大学院环境学研究科 三歩一 孝 特任助教