私たちの最も古い脊椎動物の祖先は4つの目を持っていた可能性があります

5 億年以上前、既知の世界最古の脊椎動物は追加の目を備えていたようです。そして人類はまだこの古代の進化革新の名残を持っている可能性があります。

myllokunmingidsと呼ばれる2種の顎のない魚の特別な化石が、によって発見されました。 コン・ペイユン 2019年から2024年にかけて、中国南西部の滇池湖畔にある中国の雲南大学とその同僚らの研究室で研究を行った。

澄江生物相として知られるこの地域で発見された古代の生物は、精緻に保存されています。それらは約 5 億 1,800 万年前、「大紀元」として知られる時代に遡ります。 カンブリア紀、生命が爆発的に多様性を増し、今日生きている主要な動物グループのほとんどが誕生したとき。

重要なのは、コング氏のチームが発見した脊椎動物の化石には、保存された軟体の部分と生物の目が含まれていたことだ。

複雑な目は独自に進化した 動物のいくつかのグループで。昆虫などの一部の無脊椎動物は、数百または数千の個別のユニットで構成される複眼を持ち、それぞれが独自のレンズ、錐体、受光器を備え、一緒になってモザイク画像を作成します。

人間や爬虫類などの脊椎動物は、科学者が「カメラ型の目」と表現する目を持っています。私たちの目は、球面のレンズ、網膜、虹彩、およびそれらの動きを制御する筋肉で構成されています。また、特に目の色を決定するメラノソームと呼ばれる色素構造も含まれています。

光は網膜に焦点を合わせ、視神経を通って脳に伝達される信号を生成します。

Cong 氏と彼の同僚が化石を電子顕微鏡で研究したところ、メラニンを含むメラノソームが保存された頭の側面に 2 つの目があり、その間に 2 つの謎のはるかに小さい黒い汚れが確認できました。

「さらに驚くべきことに、横の目と中央に位置する目のそれぞれにもレンズの印象があります」とチームメンバーは言います。 ジェイコブ・ウィンター 英国のブリストル大学で。

ヴィンター氏は、この証拠はこれらの動物が2対のカメラ型の目を持っていたことを示唆していると述べた。 「これにより、5億1,800万年前の脊椎動物も、私たちと同じように、自分たちの世界のイメージを形成することができたでしょう」と彼は言う。 「しかし、重要な違いは、彼らが2つだけではなく4つの目を使用していることです。」

研究チームは、この古代の追加の目は、松果体複合体として知られる一連の器官に進化したと考えています。爬虫類などの一部の脊椎動物には、頭頂眼と呼ばれる光に敏感な器官がまだ頭頂部にありますが、哺乳類の場合、その複合体は松果体のみで構成されており、松果体はメラトニンを分泌することで睡眠サイクルを調節しています。

「私たちは見せます [the pineal organs] 初期の脊椎動物では目としてより重要な機能を持っており、睡眠サイクルを調節する器官に進化する前にある程度のまともな画像を作り出すことができました」とヴィンター氏は言う。

おそらく、大きな目は物を高解像度で見るのに適しており、一方、小さな目は、動物が近づいてくる物体を見つけるのに役立つだろうと彼は言います。これは、これらの顎のない魚が望ましい食物であったであろうカンブリア紀の海では重要であり、わずかに異なる視野を提供したでしょう。

「彼らはおそらく物体を非常によく見ることができ、その形状やある程度の立体性を知ることができたでしょう」とヴィンター氏は言う。 「彼らはおそらく、4つの目のおかげで、IMAXスタイルのように周囲を広く見ることができたでしょう。」

Tetsuto Miyashita オタワのカナダ自然博物館で、彼はこれらの化石について「この新しい、魅力的で独創的な解釈を半分信じ、半分尻込みしている」と述べています。

これらの化石の横の目の間に見える構造は研究者らを長い間困惑させてきたが、それが別のカメラの目である可能性があることに気づくのは「電球」のような瞬間だ、と彼は言う。

しかし、それが目だとすると、鼻はどこにあるのかという疑問が生じます。 「初期の魚類の進化のほとんどは鼻を中心に展開しているため、発達の観点から鼻が保存されていない可能性は低いです」と彼は言う。

宮下氏は、専門家が「目と目を合わせて」判断できるようになるまで、かなりの議論が行われるだろうと予測する。 「頭にこれほど多くの目立つ目があることに、本当に意味があるのでしょうか？」彼は言います。

ジョン・パターソン オーストラリアのアーミデールにあるニューイングランド大学の研究者らは、これらの獲物である種が「恐ろしい捕食者が追いかけてくるのを避けるために、そのような視覚を発達させた」のは当然だと述べている。

「カンブリア紀は、進化という意味で初めて動物が奇妙な行動をとっているのが見られる、ちょっと奇妙な時代です。常に一対の目が横を向いているか、前を向いているだけではなく、実際には頭の他の部分にも目があるのです。」

カルマ・ナングル カリフォルニア大学リバーサイド校の教授は、化石の全身の詳細な地図を作成して、他の場所に同様の痕跡があるかどうかを確認したいと述べている。これは、2番目の目のセットが実際には化石化の化学的産物にすぎないことを示している可能性がある。

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