ヒルダ・メガボーンベッド
カナダ、アルバータ州の化石産地
セントロサウルスの群れの復元

ヒルダ・メガボーンベッドは、カナダ、アルバータ州ヒルダの町の近くで発見された、セントロサウルス・アペルトゥスの化石と考えられる14のボーン ベッド群です。10年以上の研究を経て、2010年にデイビッド・エバース、ドナルド・ブリンクマン、ヴァイア・バルカスによって初めて科学文献に記載されました。ヒルダ・メガボーンベッドが重要な理由は、多くのボーンベッドのように地層の地質学的歴史ではなく、保存された恐竜自身の行動が、その存在の主な原因であったためです。[1]また、カナダ最大のボーンベッドでもあります。[2]

研究の歴史

ロイヤル・ティレル古生物学博物館の外にある、羽毛のないオルニトミムスの時代遅れの模型

1959年、ワン・ラングストン・ジュニアはアルバータ州ヒルダ近郊でセントロサウルスの骨床の証拠を記録しました。その後、 1964年から1966年にかけて、アルバータ州立博物館（現ロイヤル・アルバータ博物館）のドン・テイラーは、同じ地域の別の骨床からの化石収集を監督しました。[3]これらの有望な骨床は、1990年代にロイヤル・ティレル博物館の科学者の注目を集めました。ヒルダは骨床の広がり全体にわたって物理的な連続性を維持するのに理想的な場所だったからです。 [4]物理的な連続性は重要です。岩石層の不連続性により、骨が同時に堆積したかどうかを判断するのが難しくなる場合があるからです。[5]

エバースらは、ヒルダが連続した骨床の最適な場所であると考えた。その理由は2つある。1つはその歴史、もう1つは現在の地理である。第一に、白亜紀にはこの地域は西部内陸海路に近く、州立恐竜公園よりも多くの堆積物が堆積していたと考えられる。第二に、現在のヒルダ地域には、州立恐竜公園にある多くのおそらく同等の堆積物を分断する起伏のある荒地地形が存在しない。 [4]

1996年、ロイヤル・ティレル博物館はついにラングストンとテイラーが研究した地域の予備調査を実施し、全く新しい骨床を発見しました。[4]翌年の1997年、ヒルダでの研究が本格的に始まりました。わずか2日間で、研究者たちは1つの泥岩層の中に14の独立した骨床を発見しました。これらの骨床は少なくとも7kmに及び、3.7kmの露出部も見られました。[6]研究プログラムの終了までに、科学者たちは骨床の地図を作成し、H97-04としてカタログ化された骨床を発掘しました。[7]

研究者らは、ヒルダのボーンベッドは、数千頭のセントロサウルス・アペルトゥスの群れが洪水で溺れたときに同時に形成されたと結論付けた。[7]研究者らはさらに、州立恐竜公園の17のセントロサウルスのボーンベッドのいくつかは、ヒルダのボーンベッドの形成に類似した方法で同時に形成された可能性が高いと推測し、研究者らは、その範囲は2.3 km 2に及ぶと推定している。[7]研究者らは、ボーンベッドH97-04からのみ化石と化石化のデータを集めたが、他のすべてのボーンベッドも、保存された骨の質と数を確認するために調査した。[8 ] ヒルダでの研究は非常に複雑で、プロジェクトの開始からデビッド・A・エバース、ドナルド・B・ブリンクマン、ヴァイア・バルカスが科学文献で正式な説明を発表するまでに10年以上かかった。[9]

地理的位置と範囲

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アルバータ州ヒルダの位置

この巨大骨床は、アルバータ州ヒルダの町から西へ25キロメートル、更新世に氷河によって削り取られた「急峻な壁」の谷間に位置しています。[10]この谷間を北へ南サスカチュワン川が流れています。[4]この複合施設内の個々の骨床は、角竜類の骨が密集していることで識別できます。[8]州立恐竜公園の骨床に関する研究により、泥岩堆積物に保存された角竜類の骨床は、上から見たときに円形から楕円形になる傾向があることが発見されており、ヒルダの同様の骨床も同様であったと考えられます。[11]

H97-04は14のボーンベッドの中で最大で、幅は150メートルです。[12] H97-04の幅150メートルを最長寸法とすると、その面積は約17,671平方メートルになります。 [ 13] H97-04以外のボーンベッドの幅は50メートル未満でした。[12]これらの個々のボーンベッドの面積は、数百から数千平方フィートに過ぎず、最大でも2,000平方メートル弱です。[14]ヒルダの個々のボーンベッドは、一般的に州立恐竜公園のボーンベッドよりも小さかったです。[11]

研究者たちは、ヒルダ複合遺跡全体の面積を、南北軸と東西軸の長さに基づいて2.3平方キロメートルと推定しました。[15]これはサッカー場約280個分の大きさで、これまでに発見された恐竜の骨床の中でも最大級のものです。[16]これほど大きな動物が広い範囲に残した骨床の発見は稀です。[17] しかし、骨床を完全に発掘することは、あまりにも大規模で複雑な作業になるため、現実的ではありません。[18]

岩石学と地層学

恐竜公園層の地層。

ヒルダ巨大骨床は、ダイナソーパーク層の下部25メートルに位置している。[5]エバース、ブリンクマン、バーカスは、ヒルダ地域において、ダイナソーパーク層は上下層を合わせて約60メートルの厚さであったと推定したが、氷河活動と地滑りによって、現地では43メートルを除いて全てが除去されていた。[19]研究者らがヒルダ遺跡の地層序を調査したところ、14の骨床が地層柱状図の同一位置を占めていることがわかった。泥岩のこの連続性から、各骨床は実際には単一の巨大な「巨大骨床」の構成要素であると推測することができた。[17]

セントロサウルスの化石が埋蔵されている泥岩層は、最も薄い部分で厚さ25cm、最も厚い部分では1mに達します。エバース、ブリンクマン、バーカスは、この「茶灰色」の泥岩層にシルト岩、粘土岩、そして豊富な有機物が含まれていることを観察しました。[20] 鉄鉱石の コンクリーションは層全体に散在していますが、化石も豊富に存在する場所では最も多く見られました。[21]化石は層の最下部に最も多く見られます。[22]泥岩を構成する堆積物には変形の痕跡が見られます。[20]

巨大骨床を包む地層は、その全域にわたって様々な場所で他の地層と様々な接触形態をとっている。最も明確な境界は、ヒルダ骨床の泥岩をその上下の他の泥岩から隔てている。より明確な境界は、骨床の泥岩が古代の流水域の埋め立て跡と接する場所で見られる。これらの接触は、現在化石を含む泥岩として石化した堆積物に溝が刻まれた場所を記録している。[22]研究者たちは、この層の北境界を見つけることができなかった。彼らは、この境界は、堆積した泥岩層の一部として、最北端の骨床の北にまで広がっている可能性があると考えていた。古代の溝は、現在泥岩を構成している堆積物を貫いており、その堆積物がヒルダ骨床の南境界を形成している。[20]

エバース、ブリンクマン、そしてバーカスは、ヒルダの骨層を含む泥岩層の中に、角竜類の骨層ではなく脊椎動物の微化石を含む2つの層があることにも注目した。最初の層はH97-09で、角竜類の骨層を含む地層の自然の一部であったが、チャンプソサウルス、ワニ、魚類、カメなどの水生動物の化石のみを含んでいた。[8]

2つ目は、H97-12としてカタログ化された角竜類の骨層の後に形成された砂岩レンズです。[8]この砂岩レンズは、角竜類の骨層を収容していた層まで浸透しており、おそらく小川によって堆積しました。[23] H97-09と同様に、H97-12にはワニやカメなどの水生脊椎動物の断片的な遺骸のみが含まれていました。[8]

化石含有量

セントロサウルスの化石

セントロサウルス・アペルトゥスの復元

研究プログラムの終了時点で、エバース、ブリンクマン、バーカスは、ボーンベッドの角竜類の化石をセントロサウルス亜科よりも具体的な階層まで特定することはできなかった。しかしながら、ボーンベッドから特定できた角竜類の化石はすべて、セントロサウルス・アペルトゥスに酷似した特徴を有していた。[8]そのため、彼らはボーンベッドの大部分がセントロサウルス・アペルトゥスで構成されていると確信した。[24]

研究者たちは、各骨層において、より大きな骨は地層の基底部に位置する傾向があり、泥岩層の上層部では骨片が小さくなり、密度が低くなっていることを発見した。ほとんどの骨は層面と平行に傾いていた。研究者たちは、ヒルダの骨層のうち2つでのみ、関連した、あるいは関節のある化石を発見した。H97-03にはセントロサウルスの頭骨の一部、H97-19には角竜の尾の一部が見られた。そのため、研究者たちはこのような高品質の標本は非常に稀であると考えた。[8]

エバース、ブリンクマン、バーカスは、巨大骨床に含まれる骨の数を推定し、堆積層の形成過程で同時に死亡した動物の数を推測しようとした。[8]しかし、骨床の地質学的および化石化史の複雑さから、推定は大まかな数値しか得られない。[11]

H97-04はヒルダ・メガボーンベッドの中で最も密度の高い部分であり、化石堆積層の「核」を形成していた。[13]しかしながら、この層内では保存された骨の量と質は非常にばらつきがあった。[25] H97-04のセントロサウルスの化石は、中央50メートルに最も密集しており、この中央領域の両側50メートルははるかにまばらであった。[8]研究者たちは、H97-04内の2つの発掘調査の平均骨密度（3平方メートルあたり1個体）を、H97-04ボーンベッドの2,000平方メートルに投影した。彼らは、この核となる領域には667体のセントロサウルスの化石が保存されていると推定した。[13]

H97-02では、研究者たちは20平方メートルの範囲で少なくとも6個体が発見されたことを発見したが、この比較的高い密度は堆積層全体で均一ではなかったのではないかと疑った。彼らは、H97-02で保存されていたセントロサウルスの数はおそらく「数百匹程度」であると結論付けた。[13]

ヒルダ・メガボーンベッドの残りの15,600平方メートルには、H97-04の「コア」で観察された化石密度の約10%しか含まれていませんでした。H97-04の周辺部がこの推定平均密度であったと仮定すると、全体で約500～600体多いセントロサウルスが存在していたことになります。したがって、ヒルダ地域に保存されていたセントロサウルスの総数は、数百体から約1,500体と推定されます。[13]しかし、サウスサスカチュワン川の両岸にセントロサウルスのボーンベッドが存在することは、川が元々そこに保存されていた多くの化石堆積物を侵食したことを示唆しています。したがって、セントロサウルスの群れの元々の規模は、現在も入手可能な化石に基づく推定よりもさらに大きく、数千体もの恐竜が含まれていた可能性があります。[26]

その他の化石

チャンプソサウルス。

ヒルダ巨大骨層を包む泥岩には、層全体にわたって大量の植物化石に加え、石炭、木片、そして根の痕跡が保存されています。根の痕跡は水平から垂直まで、様々な方向に見られます。[20]これらの中には、根が本来の生育地にあった場所も含まれています。研究者たちは、保存されている植物質の豊富さは、白亜紀のこの地域の植物が非常に豊かであったことを反映している可能性が高いと結論付けました。[15]

H97-04の発掘現場Aでは、セントロサウルスの化石に加え、様々な大きさの獣脚類の脱落した歯、チャンプソサウルスの椎骨、魚の鱗、ピシディウス科の貝、そして識別不能な糞石2個が保存されていました。H97-04の発掘現場Bでは、魚の鱗と獣脚類の歯2本が保存されていました。[25]

形成

白亜紀後期（約7500万年前）の北アメリカと西部内海路の地図

アルバータ州のセントロサウルス類の骨層に関するこれまでの研究では、その形成は恐竜の群れが増水した川を渡ろうとして溺死したためだと解釈されていた。[16]エバース、ブリンクマン、バルカスはヒルダのメガボーンベッドについて別の説明を提唱し、セントロサウルス・アペルトゥスの群れと他の地元の野生動物が洪水で死んだという仮説を立てた。[17]研究者たちはヒルダ複合体を構成する骨層はすべて同じ洪水の間に形成されたと結論付けた。[15]

西部内陸海路周辺の地域は熱帯低気圧の活動が活発で、その多くは本格的なハリケーンに発展する可能性がありました。同様の気象現象は今日、メキシコ湾とバングラデシュで発生しています。[27]これらの洪水は、恐竜が生息していた沿岸低地の平野を完全に水没させるほどの規模だったと思われ、隠れたり逃げたりする場所はありませんでした。[16]セントロサウルスは遊泳能力が低かったため、十分に深刻な洪水が発生すると、群れのほとんどが溺死したと考えられます。[16]洪水で死ななかったセントロサウルスは、洪水の余波で「洪水関連の病気」の発生に対して脆弱だったと考えられます。[28]熱帯低気圧によって引き起こされた洪水は、セントロサウルス・アペルトゥスの大量死の一般的な原因であったと考えられます。[16]デイヴィッド・エバースによると、地元の小型の野生動物はセントロサウルスよりも洪水から逃れる態勢が整っており、鳥類は飛んで逃げることができたが、哺乳類や爬虫類は木や巣穴に避難できた可能性があると指摘している。[16]

恐竜の死骸は数キロメートルにわたって塊となって堆積した。[16]セントロサウルスの骨の位置と密度のばらつきは、洪水の力と規模、地形の滑らかさや粗さ、そしてセントロサウルスの生息分布といった要因によって引き起こされた。[15]これらのばらつきは、河川の間に見られる小さな「サブ環境」、例えばスプレイ、池、小川などの存在と一致していた可能性が高い。[15]

死骸は埋葬された後、腐肉食動物によって引き裂かれ、骨は踏みつぶされ、噛み砕かれました。[9]これらの過程により、H97-02で保存された骨には摩耗と歯形が見られます。[25]腐敗した恐竜の肉と洪水の水との化学反応により、水中の鉄が沈殿し、巨大骨床を包む泥岩によく見られる鉄鉱石の団塊が形成されました。[15]

セントロサウルスの死骸は、その波乱に満ちた化石から、溺死させた洪水ではなく、その後の洪水によって永久に埋もれた可能性が示唆されている。[18]これらの洪水は、白亜紀にヒルダ地域に堆積物が堆積する主な手段となるほど頻繁に発生していた可能性がある。[28]エバース・ブリンクマンとバーカスは、堆積物が今日の泥岩に固まる前に、表層と底層付近で変形し、ねじれていたことを示す証拠を観察した。[20]

他のボーンベッドとの比較

アルバータ州の白亜紀後期の骨層からも発見されたスティラコサウルス・アルベルテンシスの復元。

ヒルダメガボーンベッドは約7600万年前のもので、州立恐竜公園地層の下部恐竜公園層の露頭と同じ年代です。[5]スティラコサウルス、パキリノサウルス、セントロサウルスなどの角竜の単優勢ボーンベッドは、アルバータ州中央部と南部の白亜紀後期の地層によく見られます。[18]これほど多数のボーンベッドが近接していることから、一部の専門家は、異なるボーンベッドのいくつかは実際には同じ出来事の中で同時に形成されたのではないかと疑っています。[29]

しかしながら、エバース、ブリンクマン、そしてバーカスによれば、これらの骨床が複数同時に形成されたという考えは「検証が困難」である。この困難さは、個々の骨床が古代の流路堆積物によって分断されているため、数百メートル以上追跡することが困難であるという、地域地層の複雑な性質に起因している。骨床の形成に関与した事象の数に関して唯一確実なのは、少なくとも1つの骨床が別の骨床の真上にある岩石層に保存されていることが知られているため、複数の事象が発生したということである。[4]ヒルダの骨床は、容易に追跡可能な単一の地層に保存されているという点で特徴的である。[3]

2005年に発表された2本の科学論文の中で、エバース、ゲッティ、カリーは、州立恐竜公園のセントロサウルス類の骨層の形成に関する仮説を立てました。彼らは、セントロサウルスやスティラコサウルスの群れを含む、多くの地元の野生生物が洪水によって溺死したと想定しました。[30]流水によってこれらの骨は地元の氾濫原に拡散し、後の洪水によって埋もれていくと考えられました。[28]

アルバータ州の白亜紀後期の骨層から発見された別の角竜類、パキリノサウルス・カナデンシスの頭骨。

埋葬は必ずしも永久的なものではなく、一部の遺骨はその後の洪水活動によって再び発見され、さらにその後の洪水によって再び埋もれたようです。[28]遺骨が最終的な安息の地に完全に埋葬されるまでには、数十年あるいは数千年かけて再加工と再埋葬のプロセスが行われた可能性があります。最終的な安息の地は、しばしば流水路によって残された堆積物でした。[28 ]エバース、ブリンクマン、バーカスは上記のシナリオが「特によく当てはまる」と考え、ヒルダの骨床は州立恐竜公園の骨床と同様のプロセスの結果として形成されたと考えました。[28]

ヒルダと州立恐竜公園のボーンベッドにも、同程度の量と種類の植物化石が保存されている。[15]しかし、ヒルダのメガボーンベッドを構成するボーンベッドは、H97-04を除いて全て、公園のボーンベッドよりも小さく、恐竜の化石の数も少なかったという点で、2つの地域は異なっていた。[31]州立恐竜公園のセントロサウルスのボーンベッドは、しばしば1万平方メートルを超える面積であった。[1] これらのボーンベッドには、数百から数千頭のセントロサウルスが保存されている傾向があった。[1]

意味合い

ヒルダのメガボーンベッドに保存された化石の研究は、セントロサウルスの初めてのボーンベッドではないが、科学者が角竜類の群れの規模を推定し、角竜類の社会行動をよりよく理解するのに役立つ追加データを提供している。 [32]ヒルダはセントロサウルスの群れ行動の証拠を増やし、セントロサウルスの群れはこれまで考えられていたよりもはるかに大きく、数百から数千頭の個体が含まれていた可能性がある。[33]ヒルダ地域の豊富な泥岩層は、ヒルダでセントロサウルスを溺死させたような洪水が頻繁に発生していたことを示唆している可能性がある。[28]研究者たちは、ヒルダに14の個別のコンポーネントを含む単一のメガボーンベッドが存在することは、州立恐竜公園のボーンベッドのいくつか自体が、より大きなメガボーンベッドのコンポーネントである可能性があることを示唆していると主張した。[34]

ヒルダの巨大骨層は、セントロサウルス亜科の一部の種が季節的な移動を行い、東から西へ移動していたという、これまで示唆されてきた考えを裏付けるものでもある。[35]ブリンクマンらは1998年にこの仮説を提唱し、サスカチュワン州ユニティやアルバータ州ワンフォーといった古代海岸に近い場所では角竜類が鳥盤類の生物多様性の大部分を占めているのに対し、州立恐竜公園の有名なセントロサウルスの骨層はすべて内陸の生息地で保存されている理由を説明した。[34]

ブリンクマンらが提唱した移動仮説は、セントロサウルスは海岸近くで繁殖し、小さな家族集団で子育てをしたというものである。これらの集団は、嵐などの季節的な危険を避けるため、あるいはその方向で季節的に利用可能な資源を利用するために、西へと移動した。移動が進むにつれて、家族集団は徐々に融合し、大きな群れとなり、旅の途中で捕食者から身を守った可能性がある。エバース、ブリンクマン、そしてバーカスは、ヒルダが古代の海岸と州立恐竜公園のボーンベッドのほぼ中間に位置していると指摘した。[34]

参照

脚注

  1. ^ abc Eberth、Brinkman、Barkas（2010）、「ディスカッション」、506ページ。
  2. ^ エバース。
  3. ^ ab Eberth、Brinkman、Barkas (2010)、「Introduction」、496ページおよび「The Site」、Eberth。
  4. ^ abcde Eberth、Brinkman、Barkas (2010); 「はじめに」、496ページ。
  5. ^ abc Eberth; 「サイト」。
  6. ^ Eberth、Brinkman、Barkas (2010)、「Introduction」、497ページおよび「The Site」、Eberth。
  7. ^ abc Eberth、Brinkman、Barkas（2010年）「はじめに」497ページ。
  8. ^ abcdefghi Eberth、Brinkman、Barkas (2010)「Bonebed Taxonomic Composition, Bone Concentration, and Preliminary Taphonomy」、502ページ。
  9. ^ ab 著者についてはEberth、Brinkman、Barkas（2010）の「Abstract」495ページを参照、期間についてはRoyal Tyrell博物館を参照。
  10. ^ 地理的情報については、Eberth、Brinkman、Barkas（2010）の「Introduction」の496ページを参照してください。氷河期の時期については、「Interpretations: Depositional History」の504ページを参照してください。
  11. ^ abc Eberth、Brinkman、Barkas（2010年）、「解釈：死体集合体の規模の推定」、505ページ。
  12. ^ ab Eberth、Brinkman、Barkas (2010)、「解釈：死体集合体の規模の推定」、505-506ページ。
  13. ^ abcde Eberth、Brinkman、Barkas (2010)、「解釈：死体集合体の規模の推定」、506ページ。
  14. ^ 一般的な範囲についてはEberthを参照、最大面積についてはEberth、Brinkman、Barkas（2010）の「解釈：死骸の規模推定」506ページを参照。
  15. ^ abcdefg Eberth、Brinkman、Barkas（2010）、「解釈：堆積史」、504ページ。
  16. ^ abcdefg ロイヤル・ティレル博物館。
  17. ^ abc Eberth、Brinkman、Barkas（2010）、「要約」、495ページ。
  18. ^ abc Eberth「ヒルダ巨大骨床の起源と意義」。
  19. ^ Eberth、Brinkman、Barkas（2010）、「地質学的設定と堆積状況」、497ページ。
  20. ^ abcde Eberth、Brinkman、Barkas (2010)、「Mega-Bonebed Host Bed」、500ページ。
  21. ^ Eberth、Brinkman、Barkas (2010)、「Mega-Bonebed Host Bed」、500-502ページ。
  22. ^ ab Eberth、Brinkman、Barkas (2010)、「Mega-Bonebed Host Bed」、502ページ。
  23. ^ H97-12のレンズとしての特徴については、Eberth、Brinkman、Barkas（2010）の「Bonebed Taxonomic Composition, Bone Concentration, and Preliminary Taphonomy」（502ページ）を参照。泥岩中の砂岩レンズの起源と考えられる小川については、「Interpretations: Depositional History」（504ページ）を参照。
  24. ^ Eberth、Brinkman、Barkas (2010)、「Bonebed Taxonomic Composition, Bone Concentration, and Preliminary Taphonomy」、502 ページ、Eberth および Royal Tyrell Museum。
  25. ^ abc Eberth、Brinkman、Barkas（2010）、「Bonebedの分類学的構成、骨の濃度、および予備的な化石研究」、503ページ。
  26. ^ Eberth、Brinkman、Barkas (2010)、「解釈：死体集合体の規模推定」、506ページ、Eberthおよびロイヤル・ティレル博物館。
  27. ^ エバース「ヒルダ巨大骨床の起源と意義」ロイヤル・ティレル博物館。
  28. ^ abcdefg Eberth、Brinkman、Brinkman、Barkas（2010）、「解釈：堆積史」、505ページ。
  29. ^ Eberth、Brinkman、Barkas (2010)、「はじめに」、496ページおよび「ヒルダ巨大骨床の起源と意義」、Eberth。
  30. ^ Eberth、Brinkman、Barkas（2010年）「解釈：堆積史」、504-505ページ。
  31. ^ Eberth、Brinkman、Barkas（2010）、「ディスカッション」、506-507ページ。
  32. ^ Eberth、Brinkman、Barkas (2010)、「Bonebed Taxonomic Composition, Bone Concentration, and Preliminary Taphonomy」、502 ページおよび「The Site」、Eberth。
  33. ^ エバースとロイヤル・ティレル博物館。
  34. ^ abc Eberth、Brinkman、Barkas（2010）、「ディスカッション」、507ページ。
  35. ^ Eberth、Brinkman、Barkas (2010)、「要約」、495ページおよびEberth。

参考文献

  • 「アルバータ州の恐竜骨床はこれまでで最大の発見」ロイヤル・ティレル博物館、2010年6月17日。
  • エバース、デイビッド・A. ヒルダ恐竜メガボーンベッド、アルバータ州。カナダ百科事典。
  • DA Eberth、D.B. Brinkman、V. Barkas、「南アルバータ州の上部白亜紀のセントロサウルス類メガボーンベッド：行動と死亡イベントへの影響」、New Perspectives on Horned Dinosaurs：The Ceratopsian Symposium at the Royal Tyrell Museum、2007 年 9 月 (2010 年)。
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