5億2000万年前の幼生化石が節足動物の起源を明らかにする

約5億年前、現在の中国雲南省で、小さな幼生が泥に閉じ込められていました。数億年後、泥が元山層の黒い頁岩になってからずっと後、幼生は再び地表に現れました。これは、節足動物の進化についてさらに詳しく明らかにする、綿密に保存されたタイムカプセルでした。

ユティ・ユンシ 肉眼ではほとんど見えません。ケシの実ほどの大きさで、外骨格はほぼ完全な状態で保存されており、顕微鏡のレンズを通して内臓の輪郭さえ見ることができます。調査したダラム大学の研究者は、古代と現代の両方の節足動物の特徴を見ることができました。これらの特徴のいくつかは、現生節足動物のより単純でミミズのような祖先が、より複雑な生物へと進化した経緯を物語っています。

研究チームはまた、 Y・ユンシ、 カンブリア爆発（主要な動物群のほとんどが化石記録に現れ始めた時期）に存在していたこの動物は、カニ、ベルベットワーム、クマムシなどの現生の節足動物と共通する特徴を持っています。「 ユティ・ユンシ… 照らす[es] 内部の解剖学的変化が、 [arthropods]「ネイチャー誌に最近発表された研究で、彼らはこう述べている。

内側から外側へ、外側から内側へ

元山層のような泥だらけの環境に保存された化石の多くは圧縮によって平らになっているが、 Y・ユアンシ 立体的な形を保っているため、観察が容易です。では、この幼虫の外側と内側は一体どのように見えたのでしょうか?

研究チームはすぐに Y・ユアンシー 葉足類だった。葉足類は、長い体と短い脚を持つ絶滅した節足動物、または葉足類のグループである。20 の各節の中央に 1 対の葉足があり、これらの節も体の前から後ろに向かって徐々に短くなっている。軟部組織は保存されていないが、球形の輪郭から頭の両側に目があったことが示唆されるが、これが複眼であったかどうかは不明である。この生物には口の前身となる口吻があったが、肛門はなかった。食物の摂取と排泄の両方を口から行わなければならなかったと思われる。

ユティ 元石 かつては腸だったと考えられる管の輪郭を囲む、囲臓腔と呼ばれる空洞がある。この生物の腸は開口部がなく、肛門がないのはそのためである。各節の内部には、中央に向かって一対の空洞がある。研究者たちは、特に同時代の他の節足動物の化石の消化腺と比較した後、これらが消化腺の証拠であると考えている。

幼虫の口の周りの輪はかつて口囲神経輪で、第1節の目や付属肢に伸びる神経とつながっていた。頭部には脳を収めた空洞がある。この空洞の形状から脳の構造がわかる。研究者が観察したところによると、幼虫の脳は Y・ユアンシ 前頭部分はくさび形で、脳の残りの部分は 2 つの部分に分かれており、その間にある膜の輪郭によってそれが証明されています。

ずっと昔も今も

その物理的特性を考慮すると、研究者たちは Y・ユアンシー 絶滅した節足動物と現生の節足動物の両方の特徴を示します。一部は現生および絶滅したすべての節足動物に存在する祖先の特徴です。その他の祖先の特徴は、絶滅した節足動物に存在していた可能性がありますが、現生の節足動物の一部にのみ存在します。

今日の全ての節足動物に見られる特徴の一つに前大脳がある。その進化の先駆者は、 Y.ユンシ。 前大脳は節足動物の脳の最初の部分であり、目や、ベルベットワームの触角やクマムシの口器などの付属器官を制御します。 Y・ユアンシ 現存する節足動物と絶滅した節足動物には循環器系が存在し、これは現代の節足動物、特に甲殻類の循環器系に似ています。

ロボポッドは、 Y・ユアンシー これらは現在では一部の節足動物、つまりクマムシ類とベルベットワーム類にのみ見られる。カンブリア紀にはさらに多くの葉足動物種が存在した。葉足動物はまた、脚やその他の付属肢に独特の構造の循環器系を持っており、これはベルベットワーム類の循環器系に最も近い。

「神経系の構造は、 [arthropod] 脳とその付属器官および感覚器官の相同性を明らかにし、 [arthropods]「」と研究者らは同じ研究で述べている。

ユティ・ユンシ まだ謎が残っている。そのほとんどは幼生であるという事実に関係している。成体になったときの姿は推測することしかできず、この種は成体になるまでに複眼や泳ぐための羽ばたきを発達させた可能性がある。絶滅した既知の葉足動物の幼生であるかどうかは未解決の問題だ。おそらく答えは元山頁岩のどこかに埋まっているのだろう。

自然、 2024.DOI: 10.1038/s41586-024-07756-8