ミミズから恐竜、人間に至る左右対称の動物、すべての左右相称動物の祖先はどのような姿をしていたのでしょうか?オーストラリアの研究者はこの疑問に対する答えを見つけたかもしれません。彼らは、5億5500万年前の岩石層で、米粒ほどの大きさで、すでにビラテリアの重要な特徴を備えていた生物の化石を発見した。フロントエンドとリアエンド、連続ガット、左右対称の形状を持っていました。イカリア・ワリオティアと名付けられたこの生き物は、堆積物に数十の小さな巣穴を残しながら、すでに前進していた。これはビラテリアの知られている最古の代表者である可能性があります。
ミミズ、昆虫、カメ、人間など、今日のほとんどの動物は左右対称です。基本的な設計図には前端と後端があり、通常は左右対称の側面もあります。胎児の発育過程で、人間の心臓や肝臓のように、個々の臓器が体の中心から離れ、この対称性が崩れることがあります。それにもかかわらず、両面の基本的な建築計画は、すべての組織動物の共通分母を形成します。この構造により、これらの真正後生動物の最初のものは指示された方法で移動できるようになりました。別の特徴は、連続した消化器官を介して出口開口部に接続された口開口部である。
エディアカリウムで手がかりを探す
これらの類似点は、すべてのビラテリアの最後の共通祖先が、約 5 億年前のカンブリア紀に動物界の主要なグループが分岐する前に生きていたに違いないことを示唆しています。カンブリア紀に先立つエディアカラ紀には、最初の大型動物の形態が発達しましたが、これらは通常、ビラテリアや今日知られている動物界の基本的な構築計画とは似ていませんでした。その代わりに、エディアカラ動物の一部は柄のある葉に似ており、他の動物は円形または螺旋構造で、通常は口や腸、その他の認識できる器官を持たなかった。これらの動物の形態のほとんども、後継者を残さずにエディアカラ紀の終わりに絶滅しました。したがって、生物学者は、この最初の動物の世界を進化の行き止まりと見なすことがよくあります。このことから、カンブリア紀の初めに左右対称の動物の最初の変異体が突然どこから来たのかという疑問が生じる。
エディアカラ紀初期の多くの堆積物で発見された巣穴は、このことを示しています。これらは幅 1 ミリメートル強の小さな足跡で、元々は薄い砂の層の下にありました。これらの通路の形状と足跡内の V 字型の痕跡は、小動物が筋肉の収縮を利用してここに移動したことを示唆しています。これは、これらの痕跡の作成者がビラテリアの初期の代表者であった可能性があることを意味します。ヘルミントイディクナイトと呼ばれるこれらの痕跡が保存されている層は、最大で 5 億 5,000 万年、さらには 5 億 6,000 万年前のものであると推定されています。しかし、これらの痕跡を残した動物の化石は現在まで行方不明だった。
米粒ほどの小さな化石
カリフォルニア大学リバーサイド校のスコット・エヴァンスらは、オーストラリア南部にある5億5500万年前の岩層で重要な発見をした。この地層では、多数の Helminthoidichnite も発見されています。エバンス氏と彼のチームは現在、これらの廊下の一部をレーザー スキャナーで撮影し、構造物の高解像度の三次元画像を取得しています。 「3D スキャンを取得するとすぐに、重要な発見をしたことがわかりました」とエヴァンス氏は言います。スキャンの結果、いくつかの廊下の端に、長さ2～7ミリメートル、直径1～2.5ミリメートル、およそ米粒ほどの大きさの小さな細長い構造物が明らかになった。詳細な分析により、これらの構造はわずかに平らで、左右対称であり、前端がわずかに厚く後端が薄いことがわかりました。形態学的には、体も分節化されていた可能性が示唆されており、これにより蠕動運動のための筋肉構造が促進されたと考えられる」と研究者らは報告している。
これらの微化石の特徴と、ヘルミントイディクナイトの巣穴の端の位置から、エヴァンスらは、これが巣穴を作った動物である可能性が最も高いと結論付けています。彼らはこの新しい属と種に Ikaria wariootia という名前を付けました。 「私たちは、イカリア島がヘルミントイディクナイトの追跡者であり、少なくとも南オーストラリア州においてはビラテリアの最古の明確な代表である可能性があると提案します」と研究者らは言う。この先史時代の動物の身体的特徴のすべてが保存されているわけではありませんが、研究者らはイカリアにはすでに口、肛門、連続した消化管があったのではないかと考えています。 「イカリア島はおそらくすでに、十分に空気を含んだ堆積物中の有機物や潜在的に有毒な状況を感知することができた。このことはまた、初歩的な感覚能力を示唆している」とエバンス氏と彼のチームは述べた。これはまさに進化生物学者が左右相称動物の最後の共通祖先について予測したことである。 「化石に見られる形態は単純であるにもかかわらず、この生物は同時代に存在したエディアカラ種と比較すると非常に複雑でした。」研究者の分類が確認されれば、今日の動物の多様性の大部分は、イカリア属や類似のミニワームにまで遡ることができるかもしれません。
出典: Scott Evans (カリフォルニア大学リバーサイド校) 他、米国科学アカデミー紀要、 doi: 10.1073/pnas.2001045117
