ワイオミング州南西部での最近の発見により、5,500万年前の一連の霊長類の化石が明らかになった。ネズミキツネザルほどの大きさのこれらの小型霊長類は、樹液を摂食していた人類の祖先の進化の軌跡に関する前例のない情報を提供してくれる。
Journal of Human Evolutionに掲載された新しい研究では、先史時代の霊長類3種の小さな化石の発見について詳述している。発見は、始新世に遡るワサッチ砂岩層にあるスマイリー・ドロー遺跡で発生した。
古生物学者の間では、ワイオミング州は初期の霊長類の化石が発見される世界で最も重要な場所の一つとして広く認識されている。これらの最近の発見は、この評判を強化するだけでなく、この地域での将来の発見の大きな可能性を示しています。
カンザス大学ローレンスのクリス・ビアード教授は、「始新世前期のシナリオは、これまで想像していたよりも複雑になっている」と述べた。同氏はさらに、「これらの化石、特にワイオミング州南部産の化石については、理解すべきことがさらに多く、私たちがこの地域で研究をしているのには理由がある」と付け加えた。
研究者を魅了し、新たな課題をもたらす発見
1880 年代以来、ワイオミング州は初期の霊長類古生物学の重要な中心地として機能してきました。約5500万年前に遡るキツネザルに似た霊長類の最初の化石が、当時ビッグホーン盆地で発見された。
ビアード氏は、「20世紀後半にビッグホーン盆地で、特にテトニウスとして知られる動物に関して多くの研究が行われた」と述べた。
ティトン山脈にちなんで命名されたテトニウスは、ビアードによれば「メガネザルになんとなく似ている」生き物だと描写されている。現生のネズミキツネザルとほぼ同じ大きさで、体長 30 センチメートル未満、体重 70 グラム未満で、現生のメガネザルに最も近い近縁種が現生のメガネザルです。
メガネザルは樹上性の小型霊長類で、「ドライノーズ」に分類されます。これらの小さな霊長類の絶滅危惧種は、東南アジアの熱帯林で今も見られます。
研究の中で、ビアード氏と彼のチームは、T. varleyorum と呼ばれる新種のテトニウスを特定しました。この発見は、スウィートウォーター郡のグレート・ディバイディング盆地にある始新世の遺跡、スマイリー・ドロー遺跡から得られたものです。
ビアード氏は、「ワイオミング州では、簡単に崩壊する頁岩の中で始新世の化石が見つかるのが一般的だ」と説明した。同氏は、「この特定の場所は、化石で満たされた砂岩の層であるという点で、ユニークではないにしても非常に珍しい。砂岩で始新世の化石が見つかることはまれであり、そのためスマイリー・ドローは私たちが一般に期待するものとは逆になっている。」と述べた。
ビアード氏にとって、新種のテトニウスの同定は、その年齢と解剖学的特徴を考慮すると非常に重要である。
「ビッグホーン盆地出身のテトニウスやその子孫であるシュードテトニウスよりも若いことから、明らかに別種である」と研究者は述べた。同氏は「スウィートウォーター郡で発見された化石は、この系統全体がビッグホーン盆地ですでに絶滅した後に出てきたものだ」と明言した。
この研究では、先史時代の霊長類の別のグループである、めったに発見されない2種類のアナプトモルヒネの化石も詳しく説明されています。 Arapahovius gazini と Anemorhysis savage という種は、グレート ディバイディング ベイスンでは発見されておらず、現在までに他に数頭の標本が発見されているだけです。
最も注目すべきは、これら 3 つの霊長類の化石が同じ場所で発見されたことであり、これらが同じ時代と環境で共存していたことを示しています。この発見は、始新世初期の生命について新たな疑問を引き起こします。
「私たちは、ビッグホーン盆地では決して共存しなかったが、スマイリードローで一緒に暮らしていた動物を発見しています」とビアード氏は報告した。 「テトニウス、アラパホヴィウス、アネモヒシスはそこには共存していませんでしたが、ここではそれらが結合していることがわかります。」
このため、ビアード氏は、スマイリードローの発見をビッグホーン盆地で広く研究されている発見と比較することは、古生物学の観点から「イライラする」と述べた。
「私たちは動物が進化して絶滅し、その後他の種がそれらに取って代わるという考えを持っています」と彼は説明した。 「スマイリードローで私たちが発見したことは、ビッグホーン盆地で一度絶滅したと考えられていた動物が、おそらく他の場所では絶滅していないことを示唆しています。」
段階的かつ平行した進化: 化石が示すもの
Tetonius、Arapahovius、Anemorhysis は、世界中の始新世のいくつかの地域で確認されているメガネザルに似た古代の霊長類のグループであるオモマイス科に属しています。
ビアード氏は、ワイオミング州のオモミド類は、チャールズ・ダーウィンが1859年の独創的な著作『種の起源』で導入した概念である段階的進化の注目すべき例であると述べた。
「古生物学では、進化がどのように起こったかについて大きな議論があった」とビアード氏は語った。 「チャールズ・ダーウィンが予言したように、それは徐々に起こったのでしょうか、それともスティーブン・ジェイ・グールドと彼の同僚によって広められた断続的均衡モデルにより密接に適合したのでしょうか？」
ビッグホーン盆地で発見されたテトニウスとシュードテトニウスの化石は、段階的な進化の典型的な例です。これらは明らかに別個の動物であるが、化石記録は「原始的なものから進化したものまでの単一の系統の連鎖に途切れがない」ことを示しているとビアード氏は指摘した。
主な発見は、これらの霊長類の下顎の顕著な変化にあり、ビアードと彼の共同研究者らは、ビッグホーン盆地とグレート・ディバイディング盆地の両方から採取された化石からそれを特定した。
「これらの動物は当初、比較的長い下顎と、臼歯と前切歯の間に多くの歯を持っていました」と彼は報告した。 「時間が経つにつれて、彼らの顎は前から後ろに圧縮されました。彼らはいくつかの歯を失い、げっ歯類のような前歯を発達させました。それは突き出て、長い年月の間により大きくより頑丈になりました。」
しかし、この過度に大きな切歯の目的は依然として謎のままです。ビアード氏は、もしこの質問が 3 人の異なる古生物学者に尋ねられた場合、3 つの異なる答えが得られるだろうと述べました。
「私の意見では、彼らはこの大きな前歯を使って木の樹皮を削り取っていたのだと思います」と彼は言う。 「現代の動物の多くは、木からの樹液、ゴム、樹脂の放出を刺激するためにこれを行っています。」
樹液には糖分が豊富に含まれており、代謝の高い小さな霊長類にとって、この物質は貴重なエネルギーと栄養素の源となります。
顎と歯の解剖学的構造のこの変化は食生活の変化によって引き起こされたのでしょうか、それともオモミド類は何千年にもわたって同じ食事を続けてきたために必要な道具を磨いていたのでしょうか？これも議論の余地がある問題だが、ビアード氏は2番目の仮説が最も可能性が高いと示唆した。
これらの疑問は、同じ現象（顎の短縮、歯の喪失、大切歯）がテトニウスでも起こったが、ビッグホーン盆地テトニウスで観察されたものと同じではないことを明らかにするため、新しいスマイリードローの発見にとって重要である。
「スマイリードローのT. varleyorumは顎が短く、歯が少ないため、ビッグホーン盆地で観察されたものと似ていますが、まったく同じではありません」とビアード氏は説明した。 「これらは、同じ結果を達成するために並行して進化する 2 つの異なる系統です。」
並行進化は自然界で広く証明されている現象です。ガラパゴス諸島でダーウィンによって収集された有名なフィンチは、その代表的な例であり、別個ではあるが近縁の鳥が、孤立した島での食事に適応したくちばしを発達させています。
これらすべては、5,500万年前にスウィートウォーター郡で奇妙な出来事が起こっていたというさらなる証拠を追加します。
期間中の高温現象と気候変動
ビアードと彼の同僚は、スマイリードローで発見されたすべての哺乳類の化石を分析し、最近記載されたオモミド類と同じ物語を伝えているかどうかを確認しています。これが確認されれば、ワイオミング州のさまざまな地域でさまざまな力関係が起こっていたことのさらなる証拠となるだろう。
「これは興味深い現象だ」と彼は指摘した。 「私たちは、ビッグホーン盆地ですでに絶滅したか、決して共存しなかった動物がスマイリードローで共存していることを発見しました。それらはビッグホーン盆地で局所的に絶滅しつつあるだけでした。」
この矛盾は気候変動によって説明される可能性があります。始新世は大きな気候変動を特徴とし、しばしば動植物の絶滅や適応をもたらしました。
「始新世には、世界が急速に温暖化してから再び寒冷化する、いわゆる超高温現象が数多く起こりました」とビアード氏は語った。 「地球が温暖化するにつれて、熱帯気候に適応した動物たちはスウィートウォーター郡からパーク郡まで北に拡大しました。気温が下がり、快適ではなくなると、南に戻りました。これは非常にダイナミックなプロセスであり、私たちはスマイリードローを分析する際にこれらの変動の多くを記録しています。」
人類の遠い祖先
先史時代の霊長類に関するこの新しい研究は、答えよりも多くの疑問を生み出しました。しかし、これはビアードと彼のチームにスマイリードローに戻るさらなる理由を与えるため、前向きに捉えられています。
ビアード氏は、彼のチームが6月に化石を収集するために現場にいたと報告した。これらの標本の一部はすでにノースカロライナ州のマイクロCTスキャナーを使用して分析されています。
「わずか2か月前に、まったく新しい、初期の霊長類と霊長類に似た生物の化石がさらに発見されたと言えます」と同氏は明らかにした。 「Smiley Draw については、もっとたくさんのことを共有する予定です。」
ワイオミング州南部のほとんど探検されていない場所を調査しているのは彼らだけではありません。デューク大学デュークキツネザルセンター自然史博物館の古生物学者らは、化石記録に霊長類の特徴を持つ最古の哺乳類であるプレシアダピスの最良の標本を含む、ブリッジャー盆地で驚くべき始新世の化石を発見した。
「ブリッジャー盆地は始新世のマダガスカルだ」と学芸員のマシュー・ボース氏は2024年12月に語り、ワイオミング州の熱帯雨林における少数の霊長類から多様性に富む動物への移行について説明した。
ボース氏の夢は、始新世の人類に最も近い祖先と考えられているオモマイドをブリッジャー盆地で見つけることであった。興味深いことに、北東へ 320 マイル未満の距離にあるスマイリー ドローでは、オモミド類が不足していません。
ビアード氏は、最古の霊長類の起源と進化を研究する古生物学者にとって、ワイオミング州は「ヨーロッパ、アジア、アフリカを含む世界のどの場所よりも優れている」と語った。これはすでに発見されているもののみを指しており、今後何が発見されるかを考慮していません。
「ワイオミング州は、人類の深い起源を理解する上で非常に基礎的な場所です」と彼は言う。 「これらの動物はどれも人間の直接の祖先ではありません。彼らはおそらく私たちの『大叔父』と『大叔母』です。しかし、だからといって彼らの重要性が低下するわけではありません。私の意見では、それは実際に彼らの重要性をさらに高めています。」
こうした見通しにより、ビアード氏と彼の同僚たちは今後数十年にわたって多忙を極めることになるだろう。発見、研究、理解すべきことはさらにたくさんあります。
「私は個人的にも科学的にもワイオミング州が大好きです」とビアード氏は告白した。 「私たちは完全な化石記録を持ちたいと思っていますが、そうではありません。私たちが持っているのは断片や断片であり、意味を理解するためにそれをつなぎ合わせようとします。正直に言うと、ワイオミング州はしばらく無視されてきましたが、そこでこのような信じられないほどの化石記録が得られるのは非常に幸運です。」
