寄生虫は現在、ほぼすべての生態系に不可欠な部分となっていますが、最初の生物がこの寄生的な生活様式をいつ発見したかはまだ不明でした。現在、中国の研究者らが最古の寄生生物と思われる化石を発見した。彼らは約 5 億 4,000 万年前に腕足の甲羅に管を作った虫のような生き物です。彼らの管の開口部は、宿主の食物の一部を食べることができるような方法で整列していました。
寄生虫は、たとえば栄養分を消費するなど、他の寄生虫を犠牲にして生きる生き物です。両方のパートナーが恩恵を受ける共生とは対照的に、寄生虫の侵入は宿主の生物学的適応度の一部を失います。サナダムシやその他の寄生虫に感染した人は、栄養失調に陥ったり、極端な場合には、寄生によって宿主が死に至ることさえあります。これらのかなり否定的な結果にもかかわらず、寄生虫は進化の重要な推進力であり、地球の生態系における重要なプレーヤーとも考えられています。 「その重要性にもかかわらず、多細胞寄生虫の起源と初期進化は依然として謎に包まれています」と西安西北大学の Zhifei Zhang 氏とその同僚は説明する。分子系図に基づいて、最初の寄生虫はカンブリア紀にはすでに存在していたに違いないと考えられています。しかし、明確な化石証拠は不足していました。
アーモポッドの殻にある管
それは今では変わっているかもしれない。中国雲南省東部にある武龍清岩層の5億4100万年前の層で、張氏と彼のチームは寄生虫由来の可能性のある化石を発見した。この化石遺跡では、先史時代の腕足類 (腕足動物) の殻が何千枚も保存されています。腕足動物は、二枚弁のイガイのような殻の中に座り、葉状の腕の装置を使って食物を自分の方に渦巻き状に動かしていた動物です。古生物学者は化石の貝殻を調べているときに、外側に管状の殻を持つ多数の標本に遭遇しました。 「灰白色のチューブは通常、その後の圧縮によってわずかに平らになりますが、見逃すことはできません」とZhang氏らは報告している。しかし、もともとこれらの管の中に住んでいた動物は、動物グループに割り当てられるほど十分に保存されていませんでした。しかし、層を詳しく調べたところ、これらの管は腕足動物の殻でのみ発見され、三葉虫の殻や他の動物の化石の遺体では発見されなかったことが明らかになりました。
もう一つの顕著な特徴は、すべてのチューブが、その開口部が殻の開口部をわずかに超えて突き出るように、アーモポッドの殻上に配置されていることである。 「管の主な成長方向は、腕足類の殻の正中線の両側で 40 ～ 70 度のベクトルに対応します」と研究者らは報告しています。しかし、貝殻の接合部に向かって開いた管は一つもありませんでした。 Zhang氏と彼のチームによると、このことは、これらの管内居住者が腕足類の摂食行動や食物渦と密接に関連していることを示唆しているという。しかし、真の寄生虫であるためには、その存在によって適応度が低下し、たとえば宿主のサイズが低下する必要があります。そこで古生物学者らは、この点で、管のある約200個の貝殻が、管のない約200個の貝殻と異なるかどうかを調べた。
(ビデオ: Zhifei Zhang/ノースウェスト大学、Xian Lawrence)
カンブリア海での食料盗難
評価では実際に違いが示された。「付着物により、節足動物の適応度は平均 26% 低下した」と Zhang 氏と彼の同僚は報告している。チューブのある化石は、チューブのない化石よりもバイオマスが低かった。 「今回の分析は、この管内に生息する生物が宿主の適応度に直接影響を与えていることを示している」と研究者らは述べている。これは、これらの管状生物が腕足類の真の寄生生物であったという仮定を裏付けています。古生物学者らは、管の位置と節足動物の摂食戦略から、管の住人はおそらくいわゆる盗寄生虫、つまり他の動物から食物を盗む動物だったと結論付けている。 「私たちのシナリオでは、管の住人はインターセプターとして機能します。彼らは入ってくる食物の流れが腕足動物の殻の縁に到達する前に、その一部を盗みます」とチャン氏と彼のチームは説明する。
もし確認されれば、この種の寄生はカンブリア紀初期に遡り、5億年以上前のものである可能性がある。 「我々の結果は、カンブリア紀の寄生の、統計的に裏付けられた最初の決定的な証拠である」と科学者らは述べている。 「それらは、寄生虫と宿主のシステムが当時すでにしっかりと確立されていたことを示しています。これは、この種の相互作用がさらに以前に発生したことを示唆しています。」
出典: Zhifei Zhang (西安大学、西安) 他、Nature Communications、 doi: 10.1038/s41467-020-16332-3
