深海環境で発見された先史時代の生物の最近の発見は、移動、有性生殖、動物の複雑さなどの形質が、地球の進化のタイムラインのはるかに早い時期に生じたことを示しています。
クラゲから人間に至るまで、今日のすべての生物の系統は、複雑な生命体が主に微生物の生態系から区別された重要な段階にまで遡ります。しかし、この進化の過渡期の化石の収集は依然として限られており、重要な動物の特性の初期発達と原始海洋全体への分散に関して重大な不確実性が生じています。この新しい証拠は、複雑な生命の出現についての現在の理解を疑問視し、拡大する前例のない視点を提供します。
科学者チームは、カナダのノースウェスト準州で驚くべき量の化石鉱床を発見しました。これにより、いくつかの未解決の疑問が解明されることが期待されています。謎めいたエディアカラ生物相に起因すると考えられるこれらの遺跡は、移動や有性生殖の能力といった動物の特定の特徴が、これまでの推定よりも500万～1000万年早く出現した可能性があることを示している。研究結果は『Science Advances』誌に詳しく記載されており、アメリカ自然史博物館とダートマス大学の研究者の成果です。
「30億年の間、地球は微生物の支配の舞台でした。突然、異常な体格を持つこれらの海洋生物が現れ、顕著な大きさを持ち、今日認識できる行動を実行することができます」とアメリカ自然史博物館の無脊椎動物古生物学の副学芸員であり、この研究の主著者であるスコット・エバンスは説明した。同氏は、生命が大規模かつ複雑になり、紛れもなく動物的なものになったこの変化を解読するために、この新しい考古学遺跡は膨大な可能性を秘めていると付け加えた。
最初の海洋動物の複雑さを解明する
エディアカラ時代の化石化した記録には、平らな円盤、葉のような構造、特徴的な模様のある楕円形など、さまざまな形が見られます。これらの発見は、多細胞動物生物の最も古い直接的な化石証拠を表しています。
エディアカラ紀の特定の種は、軟体動物、線虫、有櫛動物、刺胞動物（クラゲやサンゴを含む）など、現代の著名な動物群に関連しています。他の標本は、明らかな現代との類似点はありませんが、食物や有性生殖のために移動することができる最古の動物の1つです。
カナダのマッケンジー山脈にある遺跡の地質学的重要性
エディアカラの生物は、ほとんどの動物に貝殻や骨、その他の硬い構造が出現する前に地球に生息していたため、主に軟体でした。この特徴により化石の保存が困難となり、その希少性が高まっています。エディアカラ紀の遺跡は南極大陸を除くすべての大陸で発見されていますが、10 種以上の種を明らかにしている遺跡はほとんどありません。これらの希少な場所は、地球の進化における約 4,000 万年の重要な時期に関する最良の情報を提供します。
世界の化石記録に対する北米の貢献
専門家はエディアカラ紀の生命を、化石記録の特定の段階に対応する3つの異なるグループに分類している。すなわち、アヴァロン集団（5億7500万年から5億5900万年前）、白海集団（5億5900万年から5億5000万年前）、そしてナマ集団（5億5000万年から5億3800万年前）である。最近の暴露以前に、白海グループの化石はすでにヨーロッパ、アジア、オーストラリアで発見されていましたが、北米大陸では発見されていませんでした。
この新しい研究の過程で、科学者たちは、カナダのマッケンジー山脈の古代の岩石の中に、白海の集合体からの明確な化石が存在することを確認しました。この場所はサートゥ デネ族とメティス族の先祖代々の土地にあり、彼らは研究チームがこの場所にアクセスするための支援と許可を申し出てくれました。
現在の研究はこの地域の以前の地質調査に基づいているが、かなりの進歩を示している。科学者チームは、北米でこれまでに見られなかった6つのグループをカバーする100以上の化石を発掘しました。最も驚くべき発見はその年齢でした。一部の標本は約5億6,700万年前と年代が特定されており、白海集団のこれまでの記録より500万年から1,000万年前に位置し、部分的にはさらに古いアバロン集団と同時代のものである。化石が発見された地層は数百メートルの岩石にも広がっており、さらに発見される可能性が示唆されている。
「この新しい遺跡は、多種多様な生物種を展示しているだけでなく、これまで化石化された証拠がなかった岩石配列の一部にも該当する」と、この研究の共著者であり、この地域を約15年間研究しているダートマス大学地球惑星科学准教授のジャスティン・ストラウス氏は述べた。同氏は、カナダ北西部の地域の地質学的知識を考慮すると、エディアカラ時代の地球の歴史の理解を再評価する大きな可能性があることを強調した。
新種とその原始的な行動に関する興味深い発見
北米大陸で初めて明らかにされた標本の中で、次のものが際立っています。
- ディッキンソニア: 海底を滑空する平らな存在。この生物は口を持たず、その下面全体でバクテリアや藻類を吸収し、円形に分節された体構造を持つ「パンケーキ」または「バスルームの敷物」とエヴァンス氏は表現した。
- フニシア: 同様のサイズの個体群で生息する管状の静止生物。これは、おそらくサンゴで観察されるのと同様のプロセスである水中への配偶子の共同放出による有性生殖の最古の化石記録を提供する。
- キンベレラ: 海洋底をこすって食べる筋肉質の足を持つ生き物。軟体動物の遠い祖先と広く考えられており、両側性動物の最古の化石である可能性がある。両側性動物は、左右対称であることに加えて、前後、上部、下部が明確なボディプランを特徴としており、既存の動物種の 99% 以上が含まれます。
- エオアンドロメダ: おそらく 8 つの螺旋状の腕を特徴とするクシクラゲ。
進化の初期における深海生態系の基本的な役割
研究者らはまた、これらの生物が白海全体としてこれまで想像されていたよりも深い海の生態系に生息していることも発見した。この結論は、最初の動物は浅い沿岸地域に広がる前に深海の環境で出現した可能性があるという、成長しつつある仮説を裏付けるものである。この発生パターンは、この期間以降の動物で最も一般的に観察される進化の軌跡に反するものです。
「これらの発見は、進化の革新がより深い生息地で始まり、その後沿岸地域に向かって拡散するというモデルを示しています」とエバンス氏は説明した。彼は、深海は暗くて住みにくい場所だと思われがちだが、温度や酸素など、ほとんどの動物にとって不可欠な重要な要素の変動が最小限であり、比較的安定していると詳しく説明した。この環境の恒常性は、最初の複雑な生命体の出現と初期の発達にとって理想的な条件を提供した可能性があります。
