新しい研究は動物生活の夜明けをマッピングします

研究者らは、化石分析と5億8000万年から5億1000万年前の地質学的データを組み合わせた研究で、海面と海洋酸素の変化を初期の動物の進化と関連付け、初期の生物多様性についての理解を深めた。

新たに開発された初期の動物の化石の年表は、海面、海中の酸素の変化、現生動物の最古の祖先の出現の間の関連性を示しています。この研究は、すべての主要な動物グループの起源となった最初の生物の進化を刺激した力についての洞察を提供します。

エディンバラ大学の研究チームは、エディアカラ紀からカンブリア紀として知られる5億8000万年前から5億1000万年前までの時代の岩石や化石のコレクションを研究した。化石記録によると、この時期には生物多様性が爆発的に増加しており、チャールズ・ダーウィン以来科学者を困惑させてきました。

エディアカラ時代の進化の複雑さ

この時代に発見された初期の動物はすべて海の住人であり、当時は空気と海の酸素レベルが現在よりもはるかに低かった。

それ以前の最初の生命体は単細胞生物と多細胞生物でしたが、エディアカラ時代の生物はより複雑になり始め、複数の細胞が体系的に組織され、摂食、繁殖、海底を移動できるようになりました。

この時代には、今日のほとんどの動物と同様に、対称的な体型を特徴とする、いわゆる両側性動物の出現も見られました。 分類する 人間も含めて。

化石が発見された岩層に関する放射年代測定や地球化学情報など、さまざまな情報源からのデータを編集することで、チームはすべての主要な化石発見とさまざまな環境データセットを単一のタイムラインにマッピングしました。

新しい年表により、チームは問題の期間の生物多様性の傾向を以前よりも詳細に研究することができました。

研究者らは、これらの発見を地質学的記録からの他の化学的証拠と組み合わせ、世界の海面の大きな変化、浅い海洋環境がより多くの酸素を獲得した時期、初期の動物グループの出現と多様化の間の関連性を確認した。

生物多様性と環境条件

このダイナミズムは、アバロン、白海、カンブリア紀の集団として知られる生物多様性のいくつかの重要な爆発に道を譲り、それぞれが新しい動物グループの到来と他の動物グループの衰退を示しています。

この研究は、最も深い時代の環境条件を再構築することにより、地球上の最古の生命体を形成した古代の力と圧力について新たな視点を開きます。

研究チームはまた、化石記録のギャップを特定し、初期の動物に関する現在の知識が、化石が発見され研究された世界中の遺跡群によって偏っていることを示唆した。

エディンバラ大学地球科学部のフレッド・ボイヤー博士は、「岩石の記録を用いて動物の初期進化の年表を構築することは、国際的かつ学際的な研究を通じてのみ達成できる困難な課題であるが、世界的で統合的なアプローチが必要である」と述べた。これは、偏りを明らかにすると同時に、化石の出現、海面変動、環境酸素のパターンも明らかにします。」

この研究の共著者である地球科学部の博士課程の学生であるマリアナ・ヤラリス・アゲルベス氏は、「生物多様性の原因を知ることは、生命というパズルにおいて不可欠な知識の一部です。」と述べました。 「そして、動物の初期の進化において海面が果たす役割のより深い理解に貢献します。」と彼女は述べた。

参考文献：「エディアカラ紀とカンブリア紀における動物放射線の海面制御」Fred T.ボイヤーとレイチェル A.ウッドとマリアナ・イェラリス、2024 年 7 月 31 日、 科学の進歩。
DOI: 10.1126/sciadv.ado6462

この論文は自然環境研究評議会 (NERC) から資金提供を受けました。