3億700万年前に地球を歩き回っていたずんぐりしたずんぐりしたこの生物は、植物を食べる動物がどのようにして初めて陸上に現れたのかを科学者が理解するのに役立っている。新たに記載されたこの種は、植物ベースの食生活をしていた証拠が示された最も初期の既知の四足動物、つまり四肢動物のひとつです。
この発見は、火曜日に雑誌に掲載された研究で詳述されている 自然生態学と進化、ノバスコシア州ケープブレトン島の崖沿いの化石化した木の切り株で発見された頭蓋骨を中心にしています。種名のティラノローター・ヘバーティは、この化石を発見した地元の古生物学愛好家であるブライアン・ヘバート氏にちなんだものです。
「これは『ヘバートの暴君採掘者』と訳されます」と研究共同主著者のアルジャン・マン博士は語った。名前はギリシャ語の「暴君」と「鋤男」を組み合わせたもので、その鼻は採掘に使われていたと考えられています。
この発見は、最古の四肢陸上動物が石炭紀中期頃に植物を食べ始めた可能性が高く、植物を食べる脊椎動物の出現のスケジュールを遅らせたことを明らかにしている。 「それはテトラポッドが完全に陸地に移動してから間もなくのことです」とマン氏は言う。
初期の植物を食べる動物の体
3D スキャンとプリントを使用して、チームは化石を驚くほど詳細に研究することができました。 「これは、実際の化石を危険にさらすことなく、博物館のコレクションや普及活動のために頭蓋骨を視覚化し、3D プリントを作成して世界中に連れて行くことを可能にするデジタル準備の方法です」と、シカゴのフィールド自然史博物館の初期四足動物の学芸員であるマン氏は説明しました。
化石を研究し、親戚の骨格と比較した結果、研究者らはティラノローター・ヘベルティが「少し大きくてずんぐりしていて、サッカーボールくらいの、かわいい、爬虫類のようなもの」で、恐竜に似ていると判断することができた。 トカゲトカゲマン氏によると、これはトカゲの一種だという。しかし、この生き物を際立たせているのは、その歯と頭蓋骨です。
この動物は広いハート型の頭蓋骨を持ち、口の天井と下顎に大きな歯が列をなして配置されていました。これらのチョッパーはパズルのピースのように組み合わされ、動物が丈夫で繊維状の植物を粉砕することができます。
「大きくて頑丈な歯で覆われた口蓋上のこの膨大な表面積は、おそらく草食への重要な適応です」とマン氏は植物摂食について言及しながら説明した。
植物ベースの食事を確認するために、研究チームはCTスキャンと電子顕微鏡を利用して摩耗面、つまり歯がすり合う部分を特定した。 「同様の摩耗面を持つ他の動物は、その後の時期には草食動物である」とマン氏は指摘する。
同氏はまた、ティラノロターの歯列は水棲の祖先からの名残であるとも指摘した。
研究著者らは、この初期の陸上動物は最初は昆虫を食べていたが、世代を経て草食動物に進化したという仮説を立てた。 コーツ氏もこれに同意し、植物を食べることでティラノローターの「『仲介者』として昆虫を排除することで食物連鎖」を短くしたと付け加えた。
この食生活の変化には、特殊な歯以上のものが必要だったでしょう。茎のある植物を消化するために、ティラノローターや他の初期の草食動物は、より大きな腸を収容できるように、より大きな樽型の体を発達させたと考えられます。これらの拡張された消化器系は、植物物質の分解を助ける小さな微生物である強力な腸内微生物を支えていたと考えられます。
この発見は、現代の爬虫類の祖先だけでなく、草食が初期の陸上脊椎動物のいくつかの異なるグループで独立して進化したことも示唆している。
マン氏は、気候変動も古代の生態系を形成した可能性があると指摘した。気候が湿ったマングローブのような森林からより乾燥した環境に移行すると、多くの初期の草食動物は適応するのに苦労し、最終的には姿を消しました。マン氏は、これらの種が生き残るために必要な植物相が消失したため、動物たちは「死んだ集団で歩く」状態になったと説明した。マンによれば、これがティラノロターの系統を絶滅に追いやった可能性があるという。
初期の草食動物とその家系図における位置については多くの謎が残っています。 「この研究はほんの表面をなぞっただけで、この新しい視点で四足動物の研究を開始するための入り口となると思います」とマン氏は語った。
そして、古生物学者を目指す人たちに向けて、マン氏はメッセージを伝えています。 「初期の四足動物の進化と脊椎動物の進化に残された疑問の大部分は、私たちの後ろではなく目の前にあります」と彼は言いました。 「新しい化石は常に物語を変えます。これは、新しい化石が明らかになり、陸上生命の進化に関する私たちの見方全体を変えるケースです。」
#サッカーボールほどの大きさの生き物は最も初期の植物を食べる陸上動物の一つだった可能性がある