Clocking T. rex

Photo Credit: Steve Richmond (CC by 2.0)

特殊効果により、映画を見る人は別の世界にいるような気分になります–おそらく別の惑星の探索、海底の遊泳、恐竜と対峙しているような気分になります。 これらの効果は、娯楽として楽しむものですが、必ずしも科学的に正確であるとは限りません。 今回のサイエンス・アップデートでは、歴史上最も人気のある映画の1つが、偶然にもその両方を達成することができたというお話を伺います。 ボブ・ハーションがお送りするサイエンス・アップデートです。
映画「ジュラシック・パーク」では、ティラノサウルス・レックスがかなりいい追いかけっこをしていましたね。 少なくとも人間の共演者が運転するのと同じ速さで走っていたようです。
しかし、新しい研究は、現実のTレックスはおそらくそれほど足が速くなかったことを示唆しています。 スタンフォード大学のバイオメカニクス研究者であるジョン・ハッチンソンと彼の同僚マリアーノ・ガルシアは、T.レックスの走り方を分析しました。
ハッチンソン
私たちが行ったのは、ある速度で走る二足歩行の動物の脚と胴体の実に単純な二次元モデルを作り、ティラノサウルスが取りうる値の範囲に制約をかけるようなことでした。 しかし、彼は、面白いことに、「ジュラシック・パーク」は実際に正しいことをやってのけたと言うのです。
ハッチンソン
映画を1コマずつさかのぼって研究すれば、速度の推定値を得ることができます。 そして実際にT.レックスは時速10マイルか15マイル程度しか出ていなかったのです。
アニメーターはT.REXが時速45マイルや50マイルで走るのを見せようとしましたが、非現実的な感じだったと彼は言います。 そこで、恐竜の速度を落とし、素早い編集で、テンポの良いエキサイティングなシーンに仕上げたのです。
米国科学振興協会（AACS）より、ボブ・ハーション氏です。

研究を理解する

ある分野では、大きいことが必ずしも良いとは限りません。 たとえば、ランニングです。 体が大きければ大きいほど、速く走るために必要な脚の筋肉量は多くなります。 しかし、その余分な足の筋肉が重さになり、かえって走りにくくなってしまうのです。 つまり、計算が逆になってしまうのです。
そのため、ゾウのような巨大な動物は、少なくともそのサイズと比較すると、通常、ブロック上で最速のランナーではありません。 にもかかわらず、多くの科学者が、巨大なT.レックスは時速45マイルで走れると推定しています。 しかし、これらの数字は、恐竜の体を目視した上での推測に過ぎない。 ハッチンソンは、この問題をもっと詳しく調べてみることにした。
彼とガルシアは、筋肉と体の構造に基づいて、動物が速く走れるかどうかを予測するコンピューター・モデルを設計しました。 これは、ジュラシック・パークで見られるような、フルカラーの3Dアニメーションではありませんが、科学的な目的には十分に適しています。 このモデルがうまく機能するかどうかを確認するために、彼らはニワトリ（驚くほど強い走力を持つ）やワニ（比較的弱い走力を持つ）など、生きている動物の測定値を用いてテストしました。 正しい答えが出たところで、T.レックスの測定値を入力することになりました。この測定値は、4年間にわたる丹念な化石研究から得られたものです
結果は、お聞きの通り、T. Rexはかなり弱かったということです。 時速10～25マイルはナメクジのようではありませんが、人間のトップランナー（時速15マイル）と同じレベルであり、現代の最も速い動物（例えば、チーターは時速70マイルで走ります）には到底及びません。 もちろん、ジープほど速くもない。 脚が曲がっていたことも、あまり速く走れなかった理由の一つです。 脚を曲げて走ったり歩いたりしてみれば、それがどんなに疲れるかわかるはずです
実際、ハッチンソンのモデルによると、Tレックスが時速45マイルで走るためには、体重の86パーセントを、脚を支える筋肉に集中させる必要があるそうです。 その他の筋肉、皮膚、骨格、臓器、歯などのために残されたのは、わずか14パーセントである。 そうすると、おかしな恐竜になってしまう。
では、次の質問に答えてください：

1. なぜ大きな動物は走るのが遅いのか？
2. 足の筋肉量のほかに、動物がどれくらい速く走れるかを決める要因は何でしょうか？ 動物のおおよその走る速度を知ることで、何がわかるのでしょうか？
3. 非常に大きいことからくる、他の身体的制限を思いつくことはありますか？