「自分が見ているものが信じられませんでした」 – 1億3,000万年前の岩石の中で、進化のパズルの欠けていたピースを発見

写真は、深海に脊椎動物が存在したことを示す最古の証拠を含む岩板です。 化石の証拠は、白亜紀前期に魚の餌付けによってできた穴や通路で構成されています。 皿状の構造は幅約4cmです。 クレジット: アンドレア・ベーコン

科学者たちは、1億3000万年前の岩石の中に、進化のパズルの欠けていたピースを発見した。 この発見は国際協力の結果として生まれました リスボン大学理学部 （ポルトガル）が関与している。

にもかかわらず 脊椎動物 現代の深海生態系の主要な構成要素であるため、5,000万年以上前の深海魚の化石証拠はありません。 さて、非常に珍しい化石の最近の発見は、深海魚の既知の最古の証拠を提供します。 これにより、深海への植民地化のスケジュールが8,000万年という驚異的な時期に遡ります。

その結果は最近雑誌に掲載されました 米国科学アカデミーの議事録。

「最初に化石を見つけたとき、自分が見ているものが信じられませんでした」と、この研究のリーダーであり、ジェノバ大学（イタリア）の研究者である古生物学者のアンドレア・ベーコンは言う。 アペニン山脈の北西部、ピアチェンツァ、モデナ、リボルノ（イタリア）近くで魚の化石を発見したのは彼でした。

アカボラは、リグーリア海の浅い海底に採餌穴を作ります。 新しい研究は、イタリアのアペニン山脈北部の白亜紀の堆積物から同一の構造を報告した。 この結果は、化石の摂食穴が深海の脊椎動物の最古の証拠であることを示している。 クレジット: アンドレア・ベーコン

この驚きの理由は、化石の年代が遠いためであり、深海魚の存在を示す他の証拠よりも 100 万年も古い。 新たに発見された化石は初期の時代にまで遡る 白亜紀 （1億3000万年前）。 「新しい化石は、深さ数千メートルの恐竜の時代に遡る海底での魚の活動を示しています」とアンドレア・バウコン氏は付け加えた。

科学者らは写真測量法を使用して、クレーターと化石の供給経路の写真装飾された標高地図を提供した。 この証拠は、深海脊椎動物の最古の証拠を表します。 クレジット: ジローラモ・ロ・ルッソ

新しく発見された化石は珍しく、珍しいものです。 これらには、古代の魚が餌を食べて作ったお椀型の化石や、泳ぐ魚の尾によって形成され、泥だらけの海底を横切る曲がりくねった道が含まれます。 これらの考古学的化石には魚の骨などの体の化石は含まれていませんが、古代の行動を記録しています。 このように、アペニンの化石は時空の臨界点を表しています。 それは、魚が大陸棚から移動し、元の生息地から遠く離れた新しい過酷な環境に定着した地点です。

テチス海（2 億 5,000 万年から 5,000 万年前に存在し、現在の地中海の前身である古代の海）の表面下数千メートルにある最古の深海魚は、浅瀬に比べて厳しい環境条件に直面していました。水の起源。 完全な暗闇、氷点下に近い温度、そして巨大な圧力が、これら深海開拓者の生存を制限しています。

このビデオには、ケルマデック海溝（深さ1,544メートル）の堆積物の上を泳ぎ、その後堆積物に口を突っ込んで餌を食べるキメラの様子が映されている。 新しい研究では、科学者たちは最古の深海脊椎動物の化石に関連する行動を理解するために現代の魚の行動を研究した。 クレジット: トーマス・リンリー、アラン・ジェイミソン

このような極限状態では、深海での生物への適応が必要であり、例えば翼や手足など、陸地や空域への定着を可能にしたものと同じくらい重要な進化上の革新が必要となる。

新たに発見された化石は、最古の深海魚だけでなく、最古の深海脊椎動物も表している。 垂直動物である脊椎動物の進化は、浅い海洋起源から陸上、空中および深海の環境への生息地の移行によって中断されてきました。 深海侵入は、深海に関連する化石化の可能性が低いため、最もよく理解されていない生息地の変化です。

「新しい化石は、地球上の生命の歴史の神秘的な一章に光を当てています」とリスボン大学理学部ドン・ルイス研究所（ポルトガル）の研究者、カルロス・ネト・デ・カルヴァーリョはコメントする。

深海の脊椎動物の最古の証拠を保存する、上の岩板の標高図。 色分けは高度に関連しており、高度が高いほど暖色になります。 クレジット: ジローラモ・ロ・ルッソ

アペニンの化石は、科学者らに脊椎動物の深海への定着をもたらした可能性のある要因を再考するよう迫っている。 著者らは、その触媒は後期旧石器時代と後期の間に起こった前例のない有機物の投入であったと示唆している。 ジュラ紀 白亜紀前期。 深海では食物が入手できるため、底に生息する虫が増え、その虫が特定の行動をとってそれらにさらされる魚を引き寄せます。

この研究では、研究者らは化石の行動を理解し、その環境における現代の魚の行動を研究するために現在の海に目を向けました。 科学者たちは、ゴーストシャークとしても知られるキメラの生息地を研究するために、太平洋の深海を探検しました。

新しい化石は、海底を引っ掻いたり、吸引によって底に住む獲物を露出させたりして摂食する現代の魚によって作られた構造と一致する。 これは、現生のクラゲやトカゲ魚を含む脊椎動物のグループであるネオテレオスタイを彷彿とさせます。

太平洋のケルマデック海溝（深さ1544メートル）の堆積物の上を泳ぐキメラ。 新しい研究では、科学者たちは白亜紀の考古学的化石の形成メカニズムを理解するために現代の深海魚の行動を研究した。 今回の発見により、深海脊椎動物の最古の証拠が明らかになった。 クレジット: トーマス・リンリー、アラン・ジェイミソン

「一般に信じられていることに反して、深海底の堆積物には古代生物の化石の残骸がたくさん含まれていますが、通常は植物プランクトンや動物プランクトンなど、水柱の高層に生息する小さな生物からのものです」と、この研究の共著者マリオ・カチャオは説明する。 シエンシアス・ウリスボアのドン・ルイス研究所で研究および研究を行っている。

「しかし、地質学的に変形してアペニン山脈北部のように露出した後、そのような堆積物に刻印され、地質学的に保存された脊椎動物の有機的活動の直接的な証拠を発見し解釈することは、これらの脊椎動物のほとんどは中新世と鮮新世の地質時代に定置されていたものである」つまり、「2000万年前、これは極めて珍しい発見だ」ということになる。

新たに発見された化石は、現代の深海脊椎動物の生物多様性の起源における大きな第一歩となる可能性がある。 現代の深海の生態系はアペニン化石にそのルーツがあり、海洋史の中で生息地の大きな変化を経験しています。 「私たちの化石発見は状況を再評価します 深海の脊椎動物の定着のペース。 新たに発見された化石には重要な証拠が含まれている 始まりそのものについて 「深海の脊椎動物の進化は、地球科学と生命科学の両方に深い意味を持っています」とアンドレア・ボーコン氏は要約する。

参考文献：「深海脊椎動物の最古の証拠」アンドレア・ボッコーネ、アンナリサ・フェレッティ、キアラ・フィオローネ、ルカ・パンドルフィ、エンリコ・セルバーグリ、アルマンド・ピッチニーニ、カルロス・ネト・デ・カルヴァーリョ、マリオ・カチャオ、トーマス・リンリー、フェルナンド・ムニス、ゼーン・ベラステギ、アラン・ジェイミソン。 、ジローラモ・ロ・ルッソ、フィリッポ・ゲリーニ、サラ・フェランド、エマンテス・プライド、2023年9月5日、 米国科学アカデミーの議事録。
土井: 10.1073/pnas.2306164120

この研究は、イタリア（ジェノバ大学、モデナ大学、レッジョエミリア大学、パドバ大学、ピサ大学、パルマ大学、ピアチェンツァ自然史博物館、南チロル自然博物館）、ポルトガル（ユネスコ世界ジオパーク・ナトゥルティゴ、大学）の科学機関に所属する研究者の協力から生まれた。リスボン大学）、イングランド（ニューカッスル大学）、スペイン（セビリア大学とバルセロナ大学）、オーストラリア（西オーストラリア大学）、スコットランド（アバディーン大学）。