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image credit:Fu et al., Science, 2019

 2007年に中国湖北省で発見されたカンブリア紀の化石層を調査したところ、その半数がこれまで知られていなかった新しい種であることが判明した。

 カンブリア紀(5億5000年前)を境に、生物の特徴はがらっと変わった。それらの古代生物は、現在我々が目にしている生物の特徴を備えている。

 だが、なぜカンブリア紀に生物の大きな変化が現れたのか?本当にカンブリア爆発によってもたらされたものなのか?

 様々な仮説はあるものの未だ議論が繰り返されている。

 今回の発見された化石を調べることで、古代生物の生態系や多様化を知る大きな手がかりを得られるかもしれない。
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カンブリア紀に訪れた生物の変化の謎


 複雑な動物の痕跡が最初に見られるのは、6億年前のエディアカラ紀ことだ。しかし、これらが今日の生物とどのように関係しているのか知るのは難しい。

 その理由の1つは、氷河時代に岩石が削り取られてしまうらしく、その時代の化石が少ないからだ。当時の生物の姿がその後の生物とはっきり関係しているように見えないことも一因である。

 ところが、カンブリア紀(5億5000年前)になるとがらっと様変わりする。

 たとえばカナダの有名なバージェス頁岩などの化石層で発掘される化石は、今日私たちが目にしている生物の特徴をはっきりと備えている。

 しかしそれでも、こうした変化が本当に当時のカンブリア爆発によって出現したものなのか?どのような環境の変化がこの多様化をもたらしたのか?といったことを巡り、相変わらず多くの議論が交わされている。

iStock-1136238139_e
photo by istock

幸運が重なり5億年の化石が残されていた


 この地域に化石が残されていたのは、いくつもの幸運が重なったおかげである。

 「清江生物相」と呼ばれる堆積層から発見された生物は、繁殖するために水の中に豊富な酸素が含まれていなければならない。

 しかし酸素は、こうした生物の死骸を分解してしまう生物をも繁殖させる。

 そのため、化石の生物は、かつて比較的浅い大陸棚の海で繁殖していたが、死んだあとで海流によって酸素の乏しい深いところまで引きずり込まれたらしい。

 その海流は同時に、堆積物に安定した流れをつくり、軟体生物の体が傷まないうちに地中に埋めてもくれた。

 堆積物が圧縮されて堆積岩になってからは、熱や力で化石を破壊してしまう火山のような地質活動とも無縁でいることができた。

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image credit:Fu et al., Science, 2019

発掘された半数が未知なる新種


 こうした珍しい条件が重なり、特に保存状態の良い化石を産する土地のことを「ラーゲルシュテッテン」という。今回の場合、湖北省を流れる清江流域だ。

 ここには目でも確認できる明るい岩石層と暗い岩石層が交互に重なった地層が、最大50メートルの厚さで埋まっている。

 これらの岩石はバージェス頁岩よりも若干古く、およそ5億1800万年前頃に、ユネスコの世界遺産に登録されている澄江の化石産地と同時期に堆積したらしい。

 清江からは100種以上ものカンブリア紀の化石が大量に発掘されているが、特筆すべきは、その半数以上がこれまで発見されたことのない種だったことだ。

 また清江と澄江で同じ種の化石は8種しか見つかっておらず、両地域が別個の生態系だったことが示唆されている。

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image credit:Fu et al., Science, 2019

内臓まで残された驚きの保存状態


 化石の保存状態は素晴らしく、海綿動物、クラゲ、イソギンチャクといった軟体動物が、触手や口にいたるまで細かいところまで残されている。それどころか、多くの場合は、内臓まで確認できるほどだ。

 これらの化石は、新種として正式に記載されないままでも、例の疑問に答えてくれる。

 たとえば、動物の系統樹の最初期の枝に位置しているクシクラゲ類は、現在では触手を持つ。

 ところが、これまで発掘された初期の化石にそうした特徴はなく、その進化が比較的最近のことである可能性も主張されていた。

 しかし清江の化石にはきちんと触手が揃っており、この議論に決着らしきものをつけている。

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image credit:Fu et al., Science, 2019

初期の生態系について新たなる知見


 素晴らしい発見であるが、これは始まりにすぎないかもしれない。

 清江は、バージェス頁岩や澄江と違い、熱や風化の影響を受けていない。軟体動物の保存状態については両地よりも良好である可能性すらあるのだ。

 また中国の清江地域にはカンブリア紀の堆積層が広まっているようだ。研究チームの最初のサンプリングからは、同じような化石が同地域のほかの場所からも発掘できる可能性が示されている。

 もし本当にそうした化石が発見されれば、地上最初の動物たちが織りなした生態系の多様性や、これらの種が形成された条件が、これまでよりもはっきり理解できるようになるだろう。 

 個人的には、今回発見された新種の古代生物の再現画像とか立体イラストが楽しみでならないんだ。
 
 この研究は『Science』に掲載された。

References:Half the species in a new Cambrian fossil site are completely new to us | Ars Technica/ written by hiroching / edited by parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2019年03月24日 20:46
  • ID:ITGOsGpY0 #

お菓子で海老そのまま入っているせんべいと思ってしまった
ちょっとおいしそうだ

2

2. 匿名処理班

  • 2019年03月24日 21:17
  • ID:AQvlu4WY0 #

現代のフナムシにそっくり。
 
それはそうと宇宙さえ創造したエ.ラ.土.人の化石はなぜでないんだろう?
 
創造主ならカンブリア紀には存在しているはずなのに。

3

3. 匿名処理班

  • 2019年03月24日 21:23
  • ID:Lfsk.wh00 #

舐めたら塩味がしそう(小学生並みの感想)

4

4. 匿名処理班

  • 2019年03月24日 21:26
  • ID:cBjC0kTd0 #

ミジンコ・・・

5

5. 匿名処理班

  • 2019年03月24日 21:27
  • ID:Psx2ZmAF0 #

綺麗に残ってるもんだなぁ
発見されるのを待っていたようだ

6

6.

  • 2019年03月24日 21:28
  • ID:RTYyVBKC0 #
7

7.

  • 2019年03月24日 21:45
  • ID:4zveXTyq0 #
8

8. 匿名処理班

  • 2019年03月24日 22:23
  • ID:veKaYDve0 #

>>1
それ、思った(笑)。
サクサク香ばしくいただけそうだ。
前肢が二股でムチみたいに長く伸びてるから、レアンコイリアの仲間かな?
ほかのは、なんだかわからんけどクラゲやソフトコーラルみたいな刺胞動物かね?
それにしても、恐ろしくキレイな化石だわ。
模造品って言われたら、そっちの方を信じてしまいそう。
楽しみだね。

9

9. 匿名処理班

  • 2019年03月24日 22:37
  • ID:vaz7mORA0 #

えーと、たしかハルキゲニアもこの地層から
発見されたんじゃなかったけ?

10

10. 匿名処理班

  • 2019年03月24日 22:47
  • ID:1RpoNPda0 #

神様達も若くて面白半分に色々作りまくった時期あったんやろ

11

11. 匿名処理班

  • 2019年03月24日 22:54
  • ID:cn9FGK6o0 #

ヨコエビっぽいね

12

12. 匿名処理班

  • 2019年03月24日 23:15
  • ID:veKaYDve0 #

こういう化石の復元図ってどういうワケかおどろおどろしいのが多いけど、現生してたらありふれた広義のエビの仲間として普通に違和感なく見えちゃうんだろうな。
詳しく観察すればヘンテコなところ一杯あるんだろうけど、今いるエビとかシャコとかだって相当ヘンテコなのいっぱいいるしね。

13

13. 匿名処理班

  • 2019年03月24日 23:45
  • ID:jKloy2900 #

水中に酸素と栄養が豊富だったから、現代では微生物レベルの簡素な構造でも生命として存続可能だった時期だったのだろうかな?

14

14.

  • 2019年03月24日 23:56
  • ID:DC3PlCkk0 #
15

15.

  • 2019年03月25日 00:21
  • ID:5y.5N6tl0 #
16

16. 匿名処理班

  • 2019年03月25日 00:25
  • ID:qPtKQ.W20 #

火星表面から水と大気が失われた時期と絶妙に重なる事は絶対に秘密です。

17

17. 匿名処理班

  • 2019年03月25日 01:01
  • ID:7.EJ5Aqw0 #

※9
全然違う
ハルキゲニア自体はバージェス頁岩でまず発見記載され、その後、澄江の方で発見されたものから上下左右が逆だとはっきりしたもの
今回の清江でも、発見される可能性はあるとは思うけど

つか、バージェスとかシリウスパセット澄江のような軟体部の印象が保存されている化石産地が新たに見つかるとか、めっちゃ胸が熱くなるな
今回はどんな新発見があるんだろう、凄くわくわくする

18

18. 通りすがり

  • 2019年03月25日 02:12
  • ID:ltyD8aT90 #

ペチャンコに潰さてれてしまったように見える
断面では無いのだと思うが立体感の無い化石は多いな

19

19. 匿名処理班

  • 2019年03月25日 04:29
  • ID:eULpQ2Hf0 #

すごい発見なんだろうけど
現代人から見たらアノマロカリスとかと比べて普通の姿形でちょっと地味w
甲殻類の先祖だったらワクワクする

20

20. 匿名処理班

  • 2019年03月25日 07:28
  • ID:OcN6wDZM0 #

未だに発見されていない古代生物って、
結構と沢山居るんだろうな?と思う
『その大陸では数か所にしか残っていない化石群』を
人間が見付けて研究するのは、何時の事になるのだろう

21

21. 匿名処理班

  • 2019年03月25日 09:06
  • ID:VeVEGXku0 #

佃煮にできそう

22

22. 匿名処理班

  • 2019年03月25日 11:14
  • ID:8kYubL1E0 #

※18
うん、ぺっちゃんこだよ。
サクラエビを巨大プレス機で押し潰したようなもんだから、厚みなんて数十ミクロンの薄いフィルムみたいになってる。
幸いなことに廻りの泥ごとだから、のしイカみたいに形が崩れず均等に圧縮されているのでサイズ感は保たれているらしい。
この極薄な層を順次剥いで内部構造を調査する研究者もいて、驚くというか、呆れるというか。

23

23. 匿名処理班

  • 2019年03月25日 11:19
  • ID:7.EJ5Aqw0 #

※18
つか、軟体動物の化石の場合は、実際にぺちゃんこに圧縮された状態で化石化してるから
なお、圧縮されてるだけなので──勿体ないけれど──表皮の部分を丁寧に剥がしたら内蔵が露呈して体内構造や食性まではっきり確認出来る場合もある

24

24. 匿名処理班

  • 2019年03月25日 11:23
  • ID:OcN6wDZM0 #

※21
扉絵画像は、現在の生物だと多分オキアミとかエビ等だよね?
多分だけど、食べたら旨いと思うよ(確認できないけど)
ちょっと心配なのは、殻が固いかも?辺りかな?

25

25. 匿名処理班

  • 2019年03月25日 11:44
  • ID:y8Rugt8f0 #

エビとフナムシの共通の祖先?

26

26. 匿名処理班

  • 2019年03月25日 12:30
  • ID:OcN6wDZM0 #

※13
ここに出て来るのはカンブリア紀(約5億4,000万~4億8,000万年前)の
生物なので、まだ地球の酸素はそれ程は多くない時代だったと思う。
地球に酸素が多かったのは石炭紀(約3億6000万~3億年前)から
二畳紀(3億~2億5,000万年前)辺りの時代だったと思われる。
カンブリア紀と現在を比較すると、現在の方が酸素濃度は高目らしい
h◆ttp://structure.cande.iwate-u.ac.jp/miyamoto/ground/yagico2.htm

27

27. 匿名処理班

  • 2019年03月25日 13:05
  • ID:F272WYln0 #

クマ姉さんが食材を吟味しはじめました(チラッ)

28

28. 匿名処理班

  • 2019年03月25日 14:06
  • ID:sGHiscT70 #

カンブリアさんに期待しているのはこういう「その辺にいそう」なフォルムじゃないのよね…

29

29. 匿名処理班

  • 2019年03月25日 14:16
  • ID:8kYubL1E0 #

※18
三葉虫みたいなのは甲殻にカルシウムが沈着していて丈夫だから立体として残る可能性が高いけど、この手のヤツらはキチン質のみの殻しか持たないものが多いみたいでどうしても潰れちゃうのだとか(その分、機動力は高いんだろうけど)。
イメージで言えば、タラバガニやイセエビは立体で残るけどクルマエビや甘エビは平面化してしまう・・・みたいな感じかな。

30

30. 匿名処理班

  • 2019年03月25日 16:01
  • ID:wyq5rHck0 #

こんなアカデミックなスレにもレイシストが…
嘆かわしい限りだ

31

31. 匿名処理班

  • 2019年03月25日 17:42
  • ID:c8QbjDKt0 #

パンスペルミアの影響を考えてしまうな。宇宙から飛んできた隕石に付着していた生命のカケラ、DNAが栄養豊富な海に溶け込んだとする、それは元からあった生命と融合して新しい形態の生命を作り出さないだろうか。カンブリア紀の生命は、宇宙種と地球種のハイブリットではないだろうか。

32

32. 匿名処理班

  • 2019年03月25日 18:44
  • ID:A2QPZMpo0 #

イチ.ニ. カンブリア

ニィ.ニ. カンブリア・・・

33

33. 匿名処理班

  • 2019年03月25日 19:41
  • ID:eAp3TUfy0 #

鰓と脚に分かれる同じ形の二枝型付属肢が体節ごとに並んだこの時代の節足動物に多いデザイン。食べたら鰓がモジョモジョして不味いと思う。

34

34. 匿名処理班

  • 2019年03月25日 20:13
  • ID:Bs6a4Rn.0 #

パクじゃないのか?

35

35. 通りすがり

  • 2019年03月25日 20:36
  • ID:ltyD8aT90 #

>>22
ありがとう
謎が1つ溶けた
しかしまさか剥ぎ取るとは思わなかった
こいつはフナムシとそっくりだから中身も似たような物と思うけど
現代人が見た事が無いヤツは確かに中身も気になりますね

36

36. 通りすがり

  • 2019年03月25日 20:46
  • ID:ltyD8aT90 #

>>23
貴重な遺物を解体して初めて解る事なら仕方ないですね
この1枚目の写真の物はとても綺麗に取り出されてるのでそのまま保管して貰いたいが
所有者の決める事ですね

37

37. 通りすがり

  • 2019年03月25日 20:48
  • ID:ltyD8aT90 #

>>29
2次元キャラに産まれ変わる境界線は殻の固さ
メモメモ((φ(´゚ω`*)ホゥホゥ(*´゚ω`)ノ□ペタッ

38

38. 匿名処理班

  • 2019年03月25日 21:36
  • ID:Dc.lyfVQ0 #

大正義アノマロカリスたん
一つの化石が一つの生物だと考えてはいけない

39

39. 匿名処理班

  • 2019年03月26日 15:46
  • ID:MtnU5JY40 #

ちっちゃいからこそ上手く化石が残ったって事ある?

40

40. 匿名処理班

  • 2019年03月28日 12:50
  • ID:RziUkoAh0 #

カンブリア記って聞くだけで心臓爆発しそう(*´∇`*)ロマンがある!

41

41.

  • 2019年12月30日 16:08
  • ID:pjz5sZuO0 #
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