4億年前にさかのぼる中国魚の化石が顎の起源の謎を解明

キアノドゥス・デュプリシス。(出典:CAS経由のチャン・ヘミング)

ジャカルタ - ずっと前にそれは謎になりました、研究者が顎を持っていることが知られている最も初期の脊椎動物を説明したとき、脊椎動物の顎の起源はゆっくりと明るいスポットに会い始めました。

中国で発見された4種の並外れた魚の化石によって明らかにされ、2つは4億3600万年前、2つは4億3900万年前のものです。

今日まで、椎骨を持つ動物の進化における臨界期の脊椎動物の化石のみが知られており、顎を持つ最古のものは謎として残っています。

「新しい化石はすべてを変えました。今、私たちはそれらがどれほど大きく、どのように見えるか、時間の経過とともにどのように進化したかを知っています」と、ロイターが9月29日に引用したように、雑誌「Nature」に掲載された研究を主導した北京の中国科学院の脊椎動物古生物学者Min Zhu氏は述べています。

新たに同定された種は、長さが数インチ以下で、中国南部で発見されたシルル時代の化石の2つの宝庫の一部です。これまで、知られている最古の脊椎動物は4億2500万年前にさかのぼる魚です。

「たとえば、動物園や水族館で見かける脊椎動物のほとんどすべて、そして私たち自身の動物でさえも脊椎動物です」とZhu氏は説明します。

「脊椎動物の基本的なボディプランは、その起源の直後に形成されます。たとえば、人体のほとんどすべての臓器を最初の魚まで追跡できます。だからこそ、振り返ってその起源をたどることが重要です」と彼は言いました。

Xiushanosteus mirabilisと呼ばれる長さ約1.2インチ(3cm)の魚が20匹以上重慶市で発見されました。それはプラコダームと呼ばれる「装甲」魚のグループの一部でした。

前半分は半円形の骨板で覆われています。背中は強力な尾を含む普通の魚のように見えます。それは4億3600万年前に生きており、化石が同じ場所から来た同じサイズのサメの親戚Shenacanthus vermiformisもそうでした。

シェナカンサスは肩の部分にある大きな骨板に包まれており、サメの親戚には驚かされます。現代のサメとは異なり、シェナカンサスは弱く、歯のない顎を持ち、おそらく小さな柔らかい体の獲物を食べています。

他の2匹のサメの親戚、Qianodus duplicis 4インチ(10 cm)とFanjingshania renovata 6インチ(15 cm)は、300万年前のもので、近くの貴州省で発見されました。

彼らはサメの血統の最も初期の既知のメンバーですが、彼らの化石はそれほど完全ではなく、他の2つの種と同様によく保存されています。

キアノドゥスは、最も早く知られている歯のある脊椎動物であり、もう一つの進化のマイルストーンです。彼の歯は螺旋状で、キアノドゥスは彼の人生を通して追加された数世代の歯を運んでいたからです。Fanjingshaniaは、外部の骨の鎧と数対のひれの棘を誇っています。

最初の魚は約5億2000万年前に登場しました。これらの最古の魚は、現代のランプレイやハグフィッシュのように、顎を持っていません。新しく同定された種が生き返る頃には、最大の海洋捕食者は長さ2.5メートルに達するウミサソリでした。顎は、魚がすぐに海を支配する道を開くのに役立ち、その後、両生類、爬虫類、鳥類、哺乳類に分岐する陸生脊椎動物を生み出しました。

「顎は脊椎動物が初めて活発な捕食者になることを可能にするので重要です。しかし、顎の出現は、進化のこの時点での脊椎動物のボディプランの全体的な変化のほんの一部にすぎないことを理解することも重要です」と、スウェーデンのウプサラ大学の古生物学者で研究の共著者Per Ahlbergは説明します。

「同時に、頭蓋骨の構造は根本的に変化し、内耳は変化し、頭は肩の骨から分離され、骨盤のひれは進化し、心臓は肝臓から離れ、腹部は発達します。脊椎動物の進化史全体の中で最も劇的な変化です」とAhlberg氏は付け加えました。