化石化した皮膚の驚くべき発見は、約2億8,900万年前の初期の陸上脊椎動物の出現に関する新しい情報を提供します。米国オクラホマ州の洞窟で発見された化石は、動物の表皮の既知の最古の証拠である。分析によると、立体的に保存されたこの小さな皮膚片は、現在のワニの皮膚と驚くべき類似性を示している。この化石を特定の動物に割り当てることはできないが、研究者らはこの化石が恐竜の祖先である先史時代の爬虫類に由来すると推測している。
約 3 億 8,500 万年前に最初の脊椎動物が陸上を歩いたとき、彼らは移動を新しい条件に適応させる必要があっただけではありません。水の外での生活は、彼らの皮膚にまったく新しい要求を課しました。必要とされていたのは、乾燥、熱、寒さ、病原体などの有害な影響から体内を守る、安定していると同時に柔軟な殻でした。乾燥した生活に完全に適応した最初の脊椎動物は、約 3 億年前の爬虫類でした。一生の一部を水中で過ごす両生類とは異なり、彼らの皮膚にはケラチンというタンパク質が含まれており、ケラチンは哺乳類の皮膚、毛髪、爪や鳥の羽毛にも含まれています。
非常によく保存されている
しかし、最古の陸上脊椎動物の皮膚がどのようなものであったのか、そしてそれがその後数百万年にわたってどのように発達したのかはほとんど不明です。皮膚は通常、動物が死亡した後に最初に腐敗する構造物の 1 つであるため、化石の証拠はほとんどありません。しかし今回、驚くべき発見が先史時代の爬虫類の皮膚について新たな洞察をもたらした。最近の出版物で、カナダのトロント大学ミシサガ校のイーサン・ムーニー率いるチームは、おそらく286年から289年の間のものである三次元化石化した皮膚片について説明している。 100万歳。
この化石は爪よりも小さいですが、小さな構造の詳細さえ今日でも見ることができます。この良好な保存状態は、オクラホマ州のリチャーズ スパー鍾乳洞系というユニークな発見場所のおかげです。 「動物はおそらくペルム紀初期にこの洞窟系に落ち、非常に細かい粘土堆積物に埋もれていたため、分解プロセスが遅れていたのでしょう」とムーニー氏は説明する。 「しかし、驚くべきことに、この洞窟系はペルム紀にも活発な石油源であり、石油やタールからの炭化水素との相互作用がこの地表の保存につながった可能性が高いということです。」
現在の爬虫類の皮膚との類似性
顕微鏡検査により、それは爬虫類、鳥類、哺乳類の皮膚の最上層である表皮組織であることが明らかになりました。 「表皮は脊椎動物が陸上で生存できるようにする重要な機能でした」とムーニー氏は言う。 「それは体内のプロセスと過酷な外部環境の間の重要な障壁です。100万年前の皮膚の多くの特徴は、今日でも爬虫類に見られます。」表面には鱗状の模様があり、現在のワニの皮膚に似ています。個々の鱗の間のヒンジ領域は、ヘビの同様の構造を思い出させます。
皮膚の化石は関連する骨格や他の遺物なしで発見されたため、どの動物のものかは不明です。しかし、皮膚の構造から、まだ半水棲だった両生類から進化した初期の爬虫類であったに違いないことが示唆されています。 「この希少な軟組織化石は、水生および半水生生活から完全な陸生生活への移行を示す解剖学的変化の重要な初期証拠を提供する」と研究チームは述べた。
出典: Ethan Moony (カナダ、オンタリオ州、トロント・ミシサガ大学) 他、Current Biology、 doi: 10.1016/j.cub.2023.12.008
