プテロサウルスの輪郭は設計されているように見える
Flying reptiles once flew through ancient skies. Most of our knowledge of these fascinating animals, called pterosaurs, comes from their fossils. But how well-suited were they for flight? Details from one newly analyzed specimen upgrade our understanding of flight engineering in pterosaurs.
かつて太古の空を飛んでいた空飛ぶ爬虫類。プテロサウルス（翼竜）と呼ばれるこの魅力的な動物についての知識は、ほとんどその化石から知ることができます。
しかし、彼らは飛行するのにどれほど適していたのでしょうか？今回、新たに分析された標本の詳細によって、プテロサウルスの航空工学に関する理解を深めることができます。
Publishing in the Proceedings of the National Academy of Sciences, four scientists affiliated with institutions from four different countries used laser light to reveal new features on a pterosaur fossil. This fossil came from the same German limestone made famous by the Archaeopteryx fossils over a century ago.1
米国科学アカデミーの報告書によると、4カ国の研究機関に所属する4人の科学者が、レーザー光を用いてプテロサウルスの化石の新しい特徴を明らかにしたとのことです。この化石は、100年以上前に始祖鳥の化石で有名になったのと同じドイツの石灰岩から産出されました。
They used laser-stimulated fluorescence (LSF) on the pterosaur. This technique reveals different materials that make up a fossil. For example, limestone and bone fluoresce at different wavelengths in response to the same laser light. Like other fossils described in scientific literature, this one showed cream-colored fluorescence from bone tissue and blue-black from the surrounding limestone. But a third color indicated another substance that led to a discovery.
彼らは、このプテロサウルスにレーザー刺激蛍光(LSF)を使用しました。この技術によって、化石を構成するさまざまな物質を明らかにすることができます。
例えば、石灰岩と骨は同じレーザー光でも異なる波長で蛍光を発します。この化石も、科学文献に記載されている他の化石と同様に、骨組織がクリーム色、周囲の石灰岩が青黒い蛍光を発していました。しかし、第3の色は別の物質を示しており、これが発見につながりました。
Pterosaur shoulder muscles fluoresced pink under LSF. The team did no chemical investigation into the nature of the soft tissues that they imaged. Prior studies have detected feather proteins in Solnhofen bird fossils, so it stands to reason that muscle remnants still rest inside this stone-encased carcass.2
プテロサウルスの肩の筋肉はLSFでピンク色の蛍光を発しています。研究チームは、撮影した軟部組織の性質について化学的な調査は行いませんでした。
以前の研究では、ゾルンホーフェンの鳥類の化石から羽毛タンパク質が検出されており、この石に包まれた死骸の中に筋肉の残骸が残っているのは当然のことです。
Birds, bats, and airplanes use smoothing contours where the wing attaches to the body. Birds round this area using feathers, bats streamline it with fur, and most airplanes use shaped metal. It even has a name: the wing root fairing. The pterosaur study authors noted that the pterosaur shoulder musculature took the same aerodynamic shape. They wrote,
鳥やコウモリ、飛行機は翼と胴体が接合している部分の輪郭をなめらかにしています。鳥は羽毛で、コウモリは毛皮で、そして飛行機は金属で、この部分を滑らかにしているのです。この部分は「ウィングルートフェアリング」と呼ばれることもあります。
プテロサウルスの研究者たちは、プテロサウルスの肩の筋肉組織が同じ空気力学的な形状をしていることに注目しています。彼らは以下のように記述しています：
We interpret the imaged soft tissue making up the fairing as being primarily composed of skeletal muscle because the forewing (brachium) muscle also shows pink fluorescence. The fairing streamlined the contours of the wing root created by the brachium musculature bulging outside the planar contour of the wing membrane.1
前翅（上腕）筋もピンク色の蛍光を示すことから、フェアリングを構成する画像上の軟組織は、主に骨格筋で構成されていると思われます。フェアリングによって、上腕筋組織が飛膜の平面的な輪郭の外側に膨らむことで生じる翼付根の輪郭が流線形化されています。
They further wrote that “not all shapes change airflow in a desirable way,” and “For manufactured aircraft, engineers work to minimize drag effects by creating streamlined aerodynamic profiles, including the addition of aerodynamic ‘fairings’ to smooth shapes and joints on the aircraft.”1
さらに、「すべての形状が望ましい形で気流を変えるわけではありません」、「航空機では、エンジニアは航空機の形状や接合部を滑らかにする空力特性に優れたフェアリングを追加するなどして、流線形の空力形状にすることで空気抵抗の影響を最小限に抑えるようにしているのです。」と記しています。
This means that the fairing must have a specified shape for it to reduce drag at the point where the wings connect to the body. They found that the shape of these pterosaur muscles matched the specified shape of fairings in other well-engineered flyers. Who, then, was the engineer who worked to minimize drag effects by creating a streamlined profile for pterosaurs?
このことは、翼と胴体の接続部分で空気抵抗を減らすためには、フェアリングは特定の形状でなければならないことを意味しています。そして、彼らはこのプテロサウルスの筋肉の形状は他のよくできた飛翔体のフェアリングの規定形状と一致していることを発見したのです。
では、プテロサウルスの流線型を作り、空気抵抗の影響を最小限に抑えようとしたエンジニアは誰なのでしょうか？
Without this muscular fairing, bulging pterosaur shoulder bones would have dragged through the air, making flight clunky or perhaps impossible. Instead, these laser-revealed muscles show yet another specification already in place for flight—as though an Engineer put it there in the beginning.
この筋肉のフェアリングがなければ、膨らんだプテロサウルスの肩の骨が空気抵抗を増大させ、効率の悪い飛び方になっていたか、あるいは飛ぶことはできなかったかもしれません。
しかし、プテロサウルスには、レーザーによって明らかにされたこの筋肉が、飛行のために必要な専用の仕様として、まるでエンジニアが最初からそこに載せたかのように存在していたのです。
https://www.icr.org/article/13191