菌類は、先史時代の陸塊に定着した最初の生物の 1 つです。しかし、初期の真菌がいつ発生したのか正確にはまだ不明です。今回、研究者らはコンゴ民主共和国の岩層から既知の中で最古の菌類の化石を発見した。糸状で相互につながった遺物はすでに 7 億 1,500 万年から 8 億 1,000 万年前のもので、これまでに知られているすべての菌類の化石より少なくとも 2 億 5,000 万年古いことになります。研究者らが強調しているように、これらの化石フィラメントの細胞壁に生体高分子キチンが存在することは、それらが明らかに真菌であり、見た目が似ている細菌のフィラメントではないことを証明している。
糸状カビ、小さな胞子、または「古典的な」かさ真菌など、真菌には無数の形態があり、ほぼどこにでも発生します。 220万から2,380万種が存在し、地球上で動物に次いで2番目に大きな高等生物のグループを形成しています。しかし、この膨大な多様性のうち、知られ説明されているのはほんの一部だけであり、全真菌種の 2 ～ 8 パーセントしかわかっていないと推定されています。菌類の進化とこれらの生物の最初の出現に関する私たちの知識はさらにまだらです。初期の真菌の化石はほとんど保存されておらず、化石真菌のフィラメントを単細胞細菌や藍藻の同様のフィラメントと区別するのは通常困難です。しかし、現在までに明確に確認されている最も古い菌類の化石は約 4 億 6,000 万年前のものです。彼らの発見は、先史時代の菌類がこの土地に定着した最初の生物の一つであった可能性があることを示唆しています。しかし、これらの最初の真菌がいつ発生したのかはまだ不明です。
古代の堆積物中の糸ネットワーク
ブリュッセル自由大学のスティーブ・ボネビル率いる古生物学者らは、菌類の起源に新たな光を当てる発見を行った。コンゴ民主共和国南部の岩石層で、真菌の菌糸体に驚くほど似た糸状構造のネットワークの残骸を発見した。化石は、7億1500万年から8億1000万年前の間に、沿岸の浅いラグーンの端に堆積した堆積物に埋め込まれていた。太さわずか数マイクロメートルのフィラメントを詳しく分析したところ、真菌の菌糸体と同様に何度も分岐し、再び融合していることが判明した。 「そのような構造は真菌のネットワークでは一般的ですが、原核生物ではまれです」と研究者らは報告している。糸セグメント内の細胞壁も電子顕微鏡で見ることができ、糸のサイズは真菌の菌糸体のサイズとよく一致しました。
「しかし、これらの糸状ネットワークが真菌の残骸なのか細菌の残骸なのかを明確に判断するには、より詳細な化学分析が必要です」とボネビル氏らは強調する。そこで研究者らは、化石糸中のキチンの存在を検出できる特別な染色法を使用した。この生体高分子は多くの動物群や一部の高等藻類に共通していますが、細菌や他の原核生物には存在しません。 「したがって、フィラメントにキチンが存在するということは、フィラメントが真菌に属するという強力な根拠となるでしょう」とボネビル氏と彼のチームは説明する。実際、分析により、化石糸の外壁と細胞内壁の両方にキチンが含まれていることが示されました。研究者らは、分光分析と共焦点レーザー蛍光顕微鏡を使用してこの発見を確認することができました。
世界最古のキノコ
ボンネビルと彼のチームによると、これらの化石が菌類であることは明らかであり、これまでに知られている中で最も古い化石です。それらが発見された地層の年齢に基づくと、それらはすでに7億1,500万年から8億1,000万年前のものです。 「この発見は、これまで知られていたすべての菌類の化石よりも2億5000万年以上古い」と研究者らは述べている。 「同時に、これらの発見は、菌類が陸上地域の初期定着に重要な役割を果たしたという仮定を裏付けています。」現在の理論によれば、最初の実際の陸上植物が発達したのは約 5 億年前、つまりこれらの菌類が先史時代の海岸地形に定着したずっと後です。それらの存在は、菌類、そしておそらく菌類と藻類の共生が陸上生物への道を切り開いたという仮説を裏付けています。 「これは、地球上の生物の進化のタイムラインを再考するよう促す重要な発見です」とボネビル氏は言う。
出典: Steve Bonneville (ブリュッセル自由大学) 他、Science Advances。 土井: 10.1126/sciadv.aax7599
