5億年前のホヤは、私たちの謙虚な始まりを理解するために必要な進化の手がかりです

5億年前の珍しい化石が、奇妙な海洋無脊椎動物が人間とどのような関連があるかのヒントを与えてくれる。7月6日にネイチャー・コミュニケーションズ誌に発表された研究で、ハーバード大学の研究者らは、ユタ州自然史博物館のコレクションにあった先史時代の標本がホヤ類であると特定した。ユタ州西部のハウス山脈の険しく砂漠のような地形で発見されたこの無脊椎動物は、カンブリア爆発にまで遡る進化の謎を解明するのに役立つ可能性がある。

「化石記録全体を見渡しても、基本的にホヤ類の化石は存在しません。5億2000万年から5億4000万年もの空白期間があるのです」とハーバード大学の無脊椎動物古生物学者、カルマ・ナングル氏は言う。「この化石は、化石記録全体を見渡しても、軟組織ホヤ類としては初めてのものだと私たちは考えています。」

海底で揺れるホヤの姿は、ジャガイモのような体と、水を吸ったり吐いたりするのに使われるサイフォンと呼ばれる2つの煙突のような部分を持つ。現在、少なくとも3,000種が存在するが、クレヨンの芯ほどの大きさのこの生物は、無脊椎動物の親戚であるにもかかわらず、一般には知られていないとナングル氏は言う。ホヤは人間と同様に脊索動物に属し、成長中または完全に成長した時点で5つの重要な身体的特徴を共有する。ほとんどのホヤは、泳ぐオタマジャクシのような生き物として孵化するが、最終的には海底に付着して固着生活を送る。

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ナングル氏が研究したユタ州立自然史博物館の軟組織化石は、正体不明だったが、驚くほど保存状態が良かった。10時間近くかけて検査、解剖、現代のホヤとの比較を行った後、水管、管状の体、独特の模様から、ホヤ類であると確信した。同氏とチームはこの標本をメガシフォン・チラコと名付け、約5億年前のものと推定した。これは、進化が記録的なレベルに達したカンブリア爆発の終わり頃のものだ。ナングル氏によると、この小さな標本によって、研究者はホヤ類の分岐の歴史、さらには人類の歴史についてさらに詳しく知ることができるという。

「化石が示しているのは、ホヤ類がカンブリア紀以降に出現したという仮説です」と、カリフォルニア州ポモナ大学の教授で、米国西部の古生代地質学と地球化学を専門とするロバート・ゲインズ氏は言う。「証拠は非常に強力なので、ホヤ類の出現時期をさらに遡らせる可能性があり、他の多くの動物でも同様のことが起こっています」

ホヤ類の起源に関する大きな疑問の 1 つは、このグループの最後の共通祖先がどのような姿をしていたかである。これは、ナングルがハウス レンジの標本を調査することになった理由の 1 つである。彼によると、メガシフォン チラコの最も顕著な特徴は、体の基部から管の先端まで伸びる暗く密集した帯である。研究者は論文でこれを「このほぼ熊手のような配置は、現代のホヤ類に見られる循環器系にほぼ似ている」と表現している。

研究チームは、この化石をマサチューセッツ州ウッズホールの海洋生物学研究所など他の研究所の現代のホヤ類と比較したところ、古代種の筋肉と解釈される類似した配置を発見した。「現代のホヤ類と古代のホヤ類がいかに類似しているかが分かります」とナングル氏は言う。

ナンルー氏は、すべての証拠が目の前に並べられているにもかかわらず、当初この標本をホヤ類と呼ぶことに慎重だった。「我々はかなり重要な主張をしているのです。基本的に化石記録のないグループで、これがそのグループからの最初の標本だと主張しているのです」。研究を終えた後も、彼はこの珍しい発見に衝撃を受け、魅了され続けていると語る。

「これが保存されていたなんて信じられません。5億年前の生物の筋肉組織に関する良い証拠があるなんて信じられません。5億年前の海底世界を垣間見ることができるなんて信じられません。ですから、この物語のいくつかの要素の規模の大きさだけでも、人々が驚いてくれることを願っています。」

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古生代に赤道近くに位置していたユタ州は、動物の多様化の温床でした。州の西部では、ホヤやその他の数百万年前の海洋化石が豊富に見つかります。メガシフォン・チラコは、特定のグループや種の進化だけでなく、マルジュム層全体の理解にも役立ちます。

「この発見は、著者らが研究している化石堆積物の力を本当に示していると思います」とゲインズ氏は言う。「この化石堆積物の継続的な調査は、動物の起源とカンブリア紀の理解に将来大きな利益をもたらすと思います。」