「以前はこのようなことを見たことがありません」 – 古生物学的パラドックスを解決する珍しい5億5千万年の化石

今回の研究は、動物の初期進化に関する新しい洞察を提供します。

バージニア工科大学のシュハイ・シャオ（Shuhai Xiao）が率いる研究者たちは、5億5千万年の海海面化石を発見し、化石記録の1億6千万年の差を明らかにしました。 初期の海綿動物には鉱物骨格が不足していることを示唆するこの化石は、最初の動物の1つの進化に関する新しい洞察を提供し、古生物学者が古代の海綿動物を見つける方法に影響を与えます。

一見すると、単純な海のスポンジは神秘的な生き物ではありません。 無脳。 直感はありません。 7億年前にさかのぼるには問題はありません。 しかし、確実な海面化石はわずか5億4千万年前にさかのぼり、化石記録には1億6千万年の空白が残っています。

6月5日付ジャーナルに発表された論文で 自然バージニア工科大学の地球生物学者、シュハイ・シャオと共同研究者たちは、「失われた年」の5億5000万年の海のスポンジを報告しました。を見つけるために新しいパラメータを提供すると提案しました。

消えた海面の謎はパラドックスを中心に展開される。 時間の経過とともに蓄積する遺伝的突然変異の数を測定する分子時計の推定値は、海綿動物が約7億年前に進化したに違いありません。 しかし、そのような古い岩石では説得力のある海綿化石は見つかりませんでした。

長年にわたり、この謎は動物学者と古生物学者の間で議論の主題でした。

この最新の発見は、最も初期の動物の一つの進化家系図を埋め、古い岩にはその動物が明らかに存在しないことを説明し、それらをいつ進化したのかについてダーウィンの質問と再結び付けます。

Xiaoの画期的な発見

最近、国立科学院に入学したXiao氏は、5年前に協力者が彼に中国の揚子江で発掘された標本写真を文字で送りながら初めて化石を注目してみた。 理科大学の教授であるXiaoは、「以前はそのようなことを見たことがありません」と述べました。 「ほぼすぐに私はそれが新しいものであることに気づきました。」

Xiaoとケンブリッジ大学、南京地質学、古生物学研究所の共同研究者は、あざ、イソギンチャク、サンゴではない可能性を1つずつ除外し始めました。 彼らはそれが見つけるのが難しい古代の海のスポンジかもしれないかどうか疑問に思いました。

バージニア工科大学の地球生物学者、シュハイ・シャオ（Shuhai Xiao）と共同研究者たちは、最も初期の動物の一つの進化家系図に空白を埋める5億5千万年の海海綿の化石を報告しました。 バージニア工科大学のためのSpencer Coppageの写真。 出典：Virginia TechによるSpencer Coppage

2019年に発表された以前の研究では、 Xiaoと彼のチームは提案した 初期の海面は、今日の海面の特徴であるスピキュルとして知られている硬い針状構造を生成する能力を進化させなかったので、化石を残さなかった。

Xiaoのチームメンバーは化石の記録を通して海面の進化を追跡した。 時間をさかのぼると、スポンジスピキュルの組成はますます有機的であり、より鉱化されていない。

「もし再推定すると、おそらく最初の生命体は完全に有機的な骨格を持っており、ミネラルが全くない軟体生物だったでしょう」とXiaoは言いました。 「これが本当なら、急速な化石化が分解を圧倒する非常に特別な状況を除いて、化石化から生き残ることはできません」

2019年後半に、Xiaoの国際研究グループはまさにそのような状況で保存された海面化石を発見しました。 最初の移動動物。

「ほとんどの場合、この種の化石は化石の記録から消えます」とXiaoは言いました。 「新しい発見は、初期の動物が硬い部分を開発する前の姿を垣間見ることができるウィンドウを提供します。」

新しい化石発見とその意味

新しい海面化石の表面には規則的な箱が複雑に配置されており、各箱はより小さく、同じ箱に分かれています。

「この特定のパターンは、化石化された海のスポンジが特定の種と最も密接に関連していることを示唆しています。 種 南京地質学および古生物学研究所とケンブリッジ大学の博士後研究者であるXiaopeng Wangは、ガラススポンジの存在についてこう述べています。

新しい海面化石のもう一つの予想外の側面はサイズです。 「初期の海綿動物の化石を見つけたとき、私はそれが非常に小さいと予想しました」とケンブリッジ大学の共同研究者であるAlex Liuは言いました。 「新しい化石は長さが約15インチで、比較的複雑で円錐形のボディ構造を持っており、初期の海綿動物の出現に対する私たちの期待に多くの挑戦を与えました。」

化石は、欠けている年の一部を埋めると同時に、研究者にこれらの化石を検索する方法に関する重要なガイドラインを提供します。 これにより、初期の動物進化の理解がさらに拡大できることを願っています。

「この発見は、おそらく最初のスポンジがスポンジのようだったが、ガラス質ではなかったことを示している」とXiaoは言った。 「今、私たちは初期のスポンジを見つけるときに視野を広げなければならないことを知っています。」

参照：Xiaopeng Wang、Alexander G. Liu、Zhe Chen、Chengxi Wu、Yarong Liu、Bin Wan、Ke Pang、Chuanming Zhou、Xunlai Yuan、Shuhai Xiaoの「後期エディアカラ王冠軍海綿動物」、2024年6月5日、 自然。
DOI: 10.1038/s41586-024-07520-y