ホヤなどの被嚢類は 3,000 種以上あり、現在世界中の海に広く生息しています。しかし、これらの無脊椎動物の化石は稀であるため、その起源に関する多くの疑問は未解決のままです。しかし、それらは脊椎動物の姉妹グループであると考えられています。非常に保存状態の良い5億年前の化石は、当時の代表的な動物がすでに海底で定住生活を送っており、今日の種と驚くほどの類似点を持っていたことを示している。新たに記載された種 Megasiphon thylakos はおそらく被嚢類の茎グループに属していました。
被嚢動物は、脊椎動物に最も近い無脊椎動物と考えられています。約 3,000 種が存在する最大のグループはホヤです。さまざまな色、形、大きさのこれらは、成体になって海底でしっかりと成長します。共通しているのは、本体から筒状に突き出た2本のサイフォンを備えた基本的な構造計画である。 1 つを通して水をポンプで汲み上げ、そこから栄養分をろ過し、もう 1 つを通して水を再び放出します。しかし、幼生の段階では、ホヤはオタマジャクシのように海中を自由に泳ぎます。生涯を通じて移動可能な被嚢動物もいます。しかし、被嚢動物の進化の歴史の中で、いつホヤが定住するようになったのでしょうか?意味のある化石が不足しているため、この質問にはまだ答えられていません。
博物館で見つけた
ケンブリッジのハーバード大学のカルマ・ナングル率いるチームは、明らかに被嚢類であり、5億年前のものであると特定された、保存状態の良い化石を初めて記載した。研究者らがメガシフォン・チラコスと名付けたこの特別な標本は、米国ユタ州にあるカンブリア紀中期のマルジュム層から出土した。種名は、この動物の大きく突き出たサイフォンと袋のような体を指します。チラコスとはギリシャ語で袋を意味します。
2019年、共著者のうち2人がユタ自然史博物館でこの化石を発見し、被嚢類であると認識した。 「この化石はすぐに私たちの注意を引きました」と発見者の一人、ハビエル・オルテガ・エルナンデスは言う。 「メガシフォンの形態学的類似性が現代の被嚢類と非常に似ていることは、見逃すにはあまりにも衝撃的であり、この化石には語るべき興味深い物語があるだろうとすぐにわかりました。」
5億年前の現代の身体
ナングル氏と彼のチームは、化石の高解像度画像を使用して、この物語の真相に迫りました。彼らは、長さ約3.2センチメートルの標本に黒い帯が走っていることに気づきました。現在の膨脹可能なホヤ (Ciona intestinalis) との比較により、これらが筋繊維であることが判明しました。 「現代の代表者では、これらの筋肉の収縮により動物が収縮し、水を噴出させます」と研究チームは説明します。 「M. thylakos におけるそれらの存在は、被嚢動物のこれらの典型的な行動特性が約 5 億年前に発達したことを示唆しています。したがって、今日の被嚢動物の 5 億年前の祖先は、明らかに成体としてすでに座り続けており、食物サイフォンを通して汲み上げられていました。」それ自体の中に。
研究者らは、被嚢家系図における分類について 2 つの考えられる仮説を提案しています。 「最も可能性の高いシナリオは、M. チラコスが被嚢門に属しているというもので、亜門全体がもともと自由に泳ぐ幼虫と座りがちな成虫という二相性の生活環を持っていたことを示唆しています」と研究者らは書いている。あるいは、M. thylakos がすでにより発達した形態、つまりクラウン グループに属していることも考えられます。しかしこの場合、ホヤはこれまで考えられていたよりも5000万年も早く他の被嚢動物から分離したことになる。
もっと化石を探してください
このことは、被嚢類の姉妹グループである脊椎動物の家系図の年代測定にも影響を与えるだろう。古生物学者らによると、被嚢類が予想よりも早く多様化した場合、脊椎動物の起源もさらに過去にシフトするだろう。説明する。しかし、現在、そのような仮説をさらに裏付けるか反駁する化石証拠は不足しています。解明するために、Nanglu 氏と彼のチームは、マルジュム層からさらに多くの化石を調査する予定です。 「これまで比較的研究が進んでいなかったこのカンブリア紀の堆積物は、カンブリア紀の世界の力学と初期の動物の多様化についての重要な進化的および生態学的洞察の潜在的な情報源となる」と研究チームは述べた。
出典: Karma Nanglu (ハーバード大学、ケンブリッジ) 他、Nature Communications、 doi: 10.1038/s41467-023-39012-4
