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古生物研究の最大級のテーマ、恐竜から鳥類への進化。恐竜から進化した最初の鳥はドイツのゾルンホーフェンで見つかった始祖鳥と呼ばれる鳥。口には鋭い歯があり翼には爪がある。さらには長い尻尾もあった。2020年、北海道のむかわ町で原始的な鳥と思われる化石が見つかり、鳥進化の謎に迫る大発見だと考えられた。2021年1月に小林さんは記者会見を開き、恐竜から鳥類への進化の過程を解明するうえで非常に重要な化石と述べたが、その後の調査で今の鳥との共通点が多く見つかり新生代の鳥だったと結論付けられた。しかしこの化石は日本にはいるはずのない人気動物の仲間かもしれないという話になった。
恐竜から鳥への進化にまつわる大発見があった。その立役者は「SPring-8」。福井で見つかったフクイプテリクスの化石をCTスキャンにかけたところ、40以上の骨が特定でき世界的に貴重な化石だということが判明した。福井県立大学の河部博士によると始祖鳥を除けば世界で最も原始的な鳥だという。
モササウルスは恐竜時代の海で反映したハ虫類。水中ではイグアナのように尻尾を左右にくねらせ泳いだと考えられていた。しかしロボ化石プロジェクトで新種のモササウルス「メガプテリギウス」のロボットを作ったところ、泳げないことが判明した。モササウルス研究の世界的権威である小西博士は、前ビレと後ろビレを動かして羽ばたくようにして泳いでいたと考えるようになったという。近藤さんは小西博士のアドバイスをもとにヒレを上下に動かせるようロボットを改造。その結果前に進むことが確認できた。
神奈川県にある遊行寺の宝物館には天狗の爪と伝えられているメガロドンの歯が収められている。メガロドンは全身の姿は謎で最大でも15mほどと推定されていたが、最新の検証では最大25mであったことがわかった。
小林博士を悩ませた想定外の鳥の化石。2025年の2月にペンギンモドキという新生代の鳥だということが判明した。ペンギンモドキは北半球に生息し飛ぶことはできず、ウやカツオドリの仲間だというのが定説だったが、系統解析を行ったところペンギンと非常に近い親戚関係という結果が出た。そして2026年、この仮説を後押しする別の研究からも得られた。九州で見つかったペンギンモドキの化石をCTスキャンで解析したところ、脳の形もペンギンにそっくりであることがわかりむかわ町穂別博物館で化石が展示された。
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