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恐竜と重力の謎。

 

 現在の科学では解明できていない話の最終話です。前回までは量子力学についての記事でした。私たちの住んでいる自然界にあるニュートン力学とかアインシュタインの相対性理論などが、ミクロの世界では否定されてしまい、それを解明できる理論がまだ編み出せていないという話でした。
 今回は、この自然界の中にも現代科学では上手く証明できていないものを紹介します。それも、私たちが良く知っている生物の話なのです。それは「恐竜」・・・。

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 子供の頃に胸をワクワクさせていた生物といえば「恐竜」ですよね。巨大な恐竜が地球上を闊歩している姿を想像するのは子供心の空想を刺激してくれました。
 現在でも新たしい新発見が発表されて、現在別種とされていた恐竜たちの中には、子供の頃の姿であった可能性が高く、そうすると実に1/3は消滅するとのこと。恐竜は実はふさふさとした羽毛に覆われていた等。
 しかし、それらの巨大恐竜たちが、そもそも現在の地球上では歩くどころか立つことさえままならないという説があることはご存知でしたでしょうか。
 『謎の科学30理論』(ユニバース出版社刊)を参考文献にしてご紹介します。

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◆恐竜のサイズでは現在の地球の重力では立ち上がれない?

 恐竜が絶滅したのは今から6500万年前と言われています。それ以降、陸上動物の主役は哺乳類になり、その身体のサイズは小型化していきます。
 一説には、巨大な身体を維持するための食料が足りなくなって小型化されてきたとか、効率のいいサイズに進化していったとありますが、恐竜のみならず、植物たちも小型化されてるのは何故でしょう。

 実は、動物の身体の大きさと体重は「2乗〜3乗問題」の関係にあります。これは身体が大きくなると体重はサイズの増加の3乗に比例して増大し、一方、四肢の強さは筋肉の断面積にほぼ、比例し、かつ長さの増加の2乗に比例して増加すると言われています。
 これは、身体が大きくなっていっても、筋肉の機能効率はそれに比例して強くなってはいかないことを意味しています。


ブラキオサウルスとの大きさの比較
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http://www.dinosaur-fan.net/data/

 人間を基準に考えると 重量挙げの王者ロバート・カズマイアーという人がいましたが、154kgの体重で450〜500kgのバーベルを持ち上げることができたそうです。人間の筋力としてはこれが限界に近いものといわれています。ました。彼が立ち上がる最大の力は自分の体重
154kg+500kg=650kgです。

 では、このカズマイアーが巨大化したとしてどうなるか?
 中型のカミナリ竜アパトサウルス(32トン)と同じになった場合、先ほどの計算式に当てはめると彼が持ちあげる力は21トンが限界になります。そう、彼自身の体重が32トンなので、立ち上がることすら出来ないという計算になるのです。人類最強の筋力をもってしても自分の体重を支えて起き上がることすら困難になるのです。

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アパトサウルス


◆現在の地球ではどの位の大きさが限界か。

 しかし、
アパトサウルスが生きていたのは事実。

 考えられるわずかな可能性としては、恐竜たちの筋肉は現在のどんな動物よりもはるかに効率が良かったということ。しかし、これでは同じ属性を引き継ぐ進化の系統を無視する考え方になってしまいますね。
 筋肉の特長である、大型になればなるほど四肢の厚い筋肉層が何層にも重なって筋肉同士がお互いに束縛しあうという特性を無視しています。

 では、逆に考えて、現在のこの地球上で動物はどこまで大きくなれるのか?それは計算上は9.44トンが限界だそうです。この理論上の限界値に近い体重を持つ動物がいます。
 それはオスのアフリカのゾウ。あの巨体を揺しながら走ることは身体にかなりの負担をかけることになります(正確には、「速歩」であって、走ることやジャンプはできない。)しかし、アルゼンチノサウルスはそのアフリカゾウの17倍の体重があったとされているのです。計算理論を遥かに超えた重量を持つ動物が存在していたのです。 

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ゾウの17倍の体重、アルゼンチノサウルス



◆血液を頭まで送り込む謎

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 さらに問題があります。それは血液の循環問題。
 首の長い動物といえばキリンが有名ですが、彼らの頭部は地上6mの高さにあります。
 この心臓から頭部まで血液を送り込むための血圧は200〜300ミリHgと、他の動物に較べてもはるかに高く、他の動物がこの血圧になったら血管系が破裂してしまうほどの高いものです。
 キリンは厚い動脈壁と、高々度を飛行するジェットパイロットの圧力服なような非常に頑丈な皮膚によってその生命を保たれています。

 しかし、カミナリ竜の体高はキリンの実に3倍の15〜18m。いったいこの高さまで重力に抗って血液を押し上げるポンプとしての心臓や、その血圧に破壊されない血管系が進化によって作り出されるものなのでしょうか。
 彼らにはもっと深刻な問題があります。それは、陸上で9m〜11mにも達する首を振り回すことができる筋力を持つ動物は力学的にも存在できないという問題です。
 それだけの筋力を維持するには首周りの直径が何mも必要になり、それはもはや首長竜ではなくなるそうです。

 
◆空を飛べない翼竜?

 同じようなケースは、空を飛んでいたとされる翼竜たちにも当てはまります。最も知られている翼竜といえばプテラノドンでしょうか。

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プテラノドン


 このプテラノドンの推定体重は15〜20kgと言われていますが、羽ばたく筋力はあまりなく、空気の流れに乗ってグライダーのように滑空したのではと言われています。映画などでよく見る人間を爪で捕まえてかっさらうことはとてもできない訳ですね。

 この翼竜の中ではアルゼンチン・テラトーンと呼ばれる鳥が最大とされており、その体重は70kgと推測されています。
 
 しかし、いまの地球の空中を飛ぶ最大の鳥の体重は、14kg以下。自由に空中を飛び立てるには、滑空だけではない翼を羽ばたかせる筋力が必要になりますが、計算上、脊椎動物が空を飛べる最大の重量は22.7kgが限界だとか。

 これらの事を考えると、恐竜の存在自体がこの地球上ではあり得ないことになってしまうのですが・・・・。
 
 しかし恐竜を研究している古生物学者達はそのような意見は相手にしてないようです。巨大恐竜の足跡の化石も見つかってるんですから。いくら理論的に歩けなくても、歩いていたという決定的な証拠があるのです。
 この根源的な疑問に真っ向から解決を試みようとしている説は? 決定的な説はまだ現れてはいないようです。

 
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◆考えられる仮説
 
Cap 156.jpg 現在は色々な仮説が出ており、恐竜の体重自体がすごく軽い可能性が出てきています。大型の草食恐竜、ブラキオサウルス科のギラファティタンという恐竜は、推定80トンの体重があるとされていましたが、新たな体重推定方法に基づいてチームが算出した推定体重は23トン程度になるそうで。
→2億年前の大型恐竜、本当は重くなかった 英米研究

しかし、これでもまだ重いですよね。
理論上の限界値に近い体重のアフリカゾウで約10トンですから。

 そこで、もう一つのとんでもない仮説が浮上します。
それは、「当時の地球の重力は今の地球の重力よりはるかに軽かった」ということ。


 果たしてこの説は現実的であるのか? 実際に白亜紀という時代は地球レベルでの異変が活発でした。特に活発な火山活動と今よりも300mも高い海面だったことが明らかになっています。
 それが、恐竜が急速な数の現象と海面の低下、火山活動の沈静化が同時に起きている事実があります。これは、重力が増したことで、火山のマグマと海面が押さえつけられたのではないかという仮説を裏付ける有力な証拠といえそうです。重力が増したことで恐竜は存在できなくなったと。
185426 copy.jpg これは、恐竜が行きていた時代は今よりもずっと早く地球が自転したとするならば、遠心力との関係で重力が軽かったことが証明できそうなのです。ちなみに仮に地球の自転速度が17倍早くなると万有引力と遠心力が釣り合い、重力はゼロになってしまうとのこと。
 
 地球の自転に何らかのブレーキが急激にかかった証拠が見つかればこの仮説は証明できるとのこと。考えられる可能性は、大きな質量を持った惑星の衝突なのですが、実際に2010年には12カ国の研究機関によるチームが、小惑星(隕石)の衝突が恐竜の絶滅の直接の原因であると結論しています。

 ただ、この仮説も地球の自転を変えるだけのエネルギーが衝突するなら、もう一度生物の創生をやり直さなかればならないほどの環境下になり、生存どころではないという反論もあるのです。

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 地球の自転が今よりも早く、重力が軽かったのであるならば、酸素を地表に留めていくことも難しくなり、それはそれでまた生物が生存できる環境ではなくなるのも事実。
 
 現在の化石から、当時の地球の自転を割り出し、生存環境がどういったものであるのか。
この大いなるミステリーを真正面から解明しようとする議論は全然進んでいないようなので是非、詳しく知りたいものです。

 私たちも見ることができる化石。その中には、実はすごいミステリーが隠されているなんて。
皆さんはこういう話は好きですか?私は、日常の中に潜んでいる非日常のこの手の話が大好きです(^^)
 さて、最近、更新に頭を使い過ぎたので、明日はお休みか、軽めの話にします(笑)
 (*´ω`*)ツカレチャッタヨ〜

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