「腐った小さなビニール袋」は実は5億1400万年前の化石だった

5億年前に海底を潜んでいた絶滅した軟体動物の新種が発見され、この多様な動物群の初期の時代について新たな知見がもたらされている。シシャニア・アクレアタの化石は、初期の軟体動物の一部が平らで装甲のあるナメクジのような生き物で、今日の巻貝や二枚貝に見られる特徴的な殻を持っていなかったことを示している。この種はまた、スクレライトと呼ばれる中空の円錐形の棘で覆われていた。この発見の詳細は、8月1日にサイエンス誌に掲載された研究で述べられている。

シシャニアは、中国南部の雲南省で発見された保存状態の良い化石のおかげで発見されました。この新種の起源は、カンブリア紀初期、およそ 5 億 1,400 万年前まで遡ります。研究チームが調査したシシャニアの標本は、長さが数センチで、とげとげした球果はキチン質でできています。このカリカリとした物質は、現代の昆虫、カニ、さらにはキノコの殻にも見られます。

逆さまに保存されていた化石から、この恐竜はナメクジに似た筋肉質の足を持っていた可能性が高いことが分かる。シシャニアはその足を使って海底を這い回っていたと思われる。ほとんどの軟体動物とは異なり、体を覆う殻はなかった。

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現生の軟体動物には、カタツムリ、ハマグリ、そしてイカやタコのような非常に知能の高い頭足動物など、さまざまな形態があります。こうした生物多様性はすべて、カンブリア爆発の時期に急速に発達しました。約 5 億 3000 万年前のこの出来事は、動物の主要なグループすべてが急速に多様化した時期でした。しかし、この変化のペースが速かったため、初期の軟体動物の進化の物語を語る化石はほとんど残っていません。研究チームは、シシャニアは軟体動物の進化の非常に初期の段階を表していると考えています。

「イカとカキのように異なる動物の共通祖先がどのような姿をしていたかを解明することは、進化生物学者や古生物学者にとって大きな課題であり、現在生きている種だけを研究しても解決できない」と、論文共著者で英国オックスフォード大学の古生物学者ルーク・パリー氏は声明で述べた。「シシャニアは、化石がほとんど残っていない軟体動物の進化の時代をユニークな視点で見ることができる。これは、現代の巻貝やハマグリに見られる殻が進化する前の、最古の軟体動物の祖先が装甲のあるトゲのあるナメクジだったことを教えてくれる。」

シシャニアの体は、化石記録では通常保存状態がよくない軟組織でできていました。そのため、標本の中には保存状態が悪いものもいくつかあり、研究が少々困難でした。

「最初は親指ほどの大きさしかない化石は目立たないと思っていましたが、拡大鏡で見ると、奇妙で​​、とげがあり、これまで見たどの化石ともまったく違うように見えました」と、この化石を発見した中国雲南大学の博士課程を最近修了し、研究の共著者でもある張光旭氏は声明で述べた。「最初は、腐った小さなビニール袋のように見えるので『ビニール袋』と呼んでいました。この化石をさらに見つけ、研究室で分析したところ、軟体動物であることがわかりました」

シシャニアの棘には、直径 100 分の 1 ミリメートル未満の管の内部システムがあります。錐体の基部には、表面積を増やす微小な突起細胞である微絨毛が分泌されています。微絨毛は人間の舌や腸に存在し、食物の吸収を助けます。

「シシャニアの体を覆う円錐状の棘の内部に、生きているときに棘がどのように分泌されていたかを示す微細な詳細を発見しました」とパリー氏は言う。「この種の情報は、非常に保存状態の良い化石であっても、非常に稀です。」

研究チームは、シシャニアの硬い部分を分泌する方法を、動物の必要に応じて体の部位を変えることができる天然の 3D プリンターに例えています。この方法により、いくつかの無脊椎動物は、防御から動き回るのを助けるまで、あらゆる機能を果たす硬い部分を分泌することができます。

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ヒザラガイ（現代の軟体動物の一部に見られる硬い棘と剛毛）は、シシャニアに含まれる有機キチンではなく、炭酸カルシウムという鉱物でできています。腕足動物やコケムシなど、あまり知られていない動物のグループにも、同様のキチン質剛毛が見られます。これらの動物は、軟体動物や環形動物（現代のミミズとその近縁種）とともに、冠状動物群を形成します。
「シシャニアは、今日ヒザラガイや無板綱軟体動物に見られる棘や骨針が、環形動物の骨片のような有機骨から進化したことを物語っています」とパリー氏は言う。「これらの動物は現在、互いに非常に異なっていますが、シシャニアのような化石は、共通の祖先から分岐した直後の遠い昔に、これらの動物がどのような姿をしていたかを教えてくれます。」