私たちの地球上で最初の多細胞動物が発生したのはいつですか?この疑問は、今日に至るまで未解決のままである。とりわけ、多くの初期の化石では、それらが大型の単細胞生物なのか、真菌類なのか、あるいは多細胞生物なのかが明らかになっていないためである。しかし今回、古生物学者らがロシア北部で重要な化石を発見した。それは、生体分子の残骸がまだ含まれていた、5億5800万年前の生物の化石化した遺物だ。彼らの分析により、化石種の名前であるディッキンソニアはすでに多細胞動物であったに違いないことが明らかになりました。研究者らによると、これは地球の歴史の中で動物が存在した最古の証拠だという。
5 億 7,100 万年前から 5 億 4,100 万年前のエディアカラ紀にかけて、最初の多細胞生物が地球上に出現しました。しかし、これらの生物の体の構造は、今日生きている動物や植物の構造とはまったく異なりました。あるものは頭や腸のない葉状の構造に似ており、他のものは管状のサンゴ礁を構築し、さらに他のものは半分膨らんだエアマットレスに似ています。 「エディアカラ紀の生命世界は、古生物学の大きな謎の一つです」とキャンベラのオーストラリア国立大学のイリヤ・ボブロフスキー氏とその同僚は説明する。今日に至るまで、古代の海のこれらの奇妙な住民のほとんどにとって、彼らが生物界の大きなグループのどれに属しているのかさえ明らかではありません。それらは巨大なアメーバ、または同様の原生動物、地衣類、藻類なのか、それとも実際に本物の多細胞動物なのか?
不思議な生き物たち
これらの謎めいた生き物の 1 つがディッキンソニアです。高さ約 1.40 メートルの楕円形の生物で、その体の中心には明確な中心線があり、そこから両側に細い曲線が放射状に伸びています。ただし、頭、内臓、手足が欠けているように見えます。したがって、古生物学者は、ディッキンソニアが環境から栄養素を直接吸収したか、あるいはおそらく外部消化を行っていたのではないかと疑っています。しかし、これらの生物が単細胞だったのか、多細胞だったのかは全く不明です。 「現代の原生生物の中には、大きさが25センチメートルまで成長するものもあります」と古生物学者は説明する。 「後生動物との競争がなかったら、後生動物は当時さらに大きくなった可能性があり、それがエディアカラ時代の化石の大きさの説明になるかもしれない。」したがって、ディッキンソニアは巨大な原生動物、地衣類であった可能性がありますが、非常に原始的な多細胞動物でもあった可能性があります。しかし、何が真実なのでしょうか？
この疑問に対する答えは、さまざまな種類の生物の特徴的な代謝産物によって得られる可能性があります。脂肪やその他の生体分子が何百万年経ってもそのままの状態で残ることはほとんどありませんが、その分解生成物である特定の炭化水素はそのまま残ります。分子鎖内の炭素原子の数を見ることで、科学者はこれらのバイオマーカーがかつてどの化合物から作られたのか、つまりどの生物から来たのかを知ることができます。 「しかし、問題は、これを行うには、まず有機物質がまだ保存されているディッキンソニアの化石を見つけなければならないことでした」とボブロフスキーは説明する。 「オーストラリアのエディアカラ層など、そのような化石を含む岩層のほとんどは、激しい熱、圧力、風化にさらされています。」その結果、有機遺物は大部分が破壊されました。
化石とその重要性（ビデオ：ANU）
脂肪分子は動物性を証明する
しかし今回、ボブロフスキーと彼のチームは、保存状態がはるかに良く、重要な炭化水素バイオマーカーが依然として含まれている化石を発見した。彼らはロシア北極の白海沿岸にある高さ60～100メートルの切り立った崖で探していたものを見つけた。エディアカラの岩層に到達するには、研究者らは懸垂下降し、砂岩の塊を吊り下げて砕き、下に運ぶ必要があった。しかし、その努力の価値はありました。地層の中で、科学者たちは、約 5 億 5,800 万年前で、非常に良好な保存状態にあるディキンソニアの化石をいくつか発見しました。有機物の残骸は、化石化した生物の印象の中にまだ保存されていました。
分析の結果、これらのバイオマーカーは 93 パーセントがコレステロール様分子、つまり動物生命体に典型的な化合物で構成されていることが明らかになりました。対照的に、菌類や地衣類に特徴的な化合物であるエルゴステロイドを含む有機遺物はわずか 1.8 パーセントでした。 「これは地衣類仮説に反駁するものです」と研究者らは述べた。彼らはまた、通常、エルゴステロイドやその他のより長い生体分子も多く含むため、それらが巨大な単細胞生物に属する可能性は低いと考えています。 「我々が発見した脂肪化石は、ディキンソニアが既知の最古の動物化石であることを証明しており、数十年来の謎が解けた」と共著者であるオーストラリア国立大学のジョチェン・ブロックス氏は言う。これにより、最初の多細胞動物が 5 億 5,800 万年前に地球上に存在していたことが明らかになり、エディアカラ時代の奇妙で謎に満ちた生物の少なくとも一部は、私たちの最も遠い祖先であったことが明らかになります。
出典: Ilya Bobrovskiy (オーストラリア国立大学、キャンベラ) 他、サイエンス、 doi: 10.1126/science.aat7228
