5億年前の化石が、地球上の生命の進化における何世紀にもわたる謎を解き明かす

科学者たちは、地球上の生命の進化における何世紀にもわたる謎をついに解決することができ、骨格を作った最初の動物がどのようなものであったかを明らかにしました. この発見は、中国の雲南省東部で発見された非常に保存状態の良い化石のコレクションによって可能になりました。 研究結果は、11 月 2 日に科学雑誌に掲載されました。 王立協会の議事録 B.

約 5 億 5000 万から 5 億 2000 万年前のカンブリア爆発と呼ばれるイベントの際、丈夫で強い骨格を構築した最初の動物が、地質学的な瞬く間に化石記録に突然現れました。 これらの初期の化石の多くは、長さが数ミリから数センチの単純な中空管です。 しかし、これらの骨格を作った動物の種類は、今日も生きている動物の主要なグループに属していることを識別するために必要な柔らかい部分が保存されていないため、ほとんど完全に不明でした.

ガントコニア アスペラの化石標本 (左) と模式図 (右) には、腸や触手を含む軟部組織が保存されています。 クレジット: Luke Parry と Guangxu Zhang

の 4 つのサンプル ガントコンヤ アスペラ 腸や口の部分を含む軟部組織が残っているため、5 億 1400 万年分の化石の新しいグループに含まれていました。 これらは、この種の口が、長さ約 5 mm (0.2 インチ) の滑らかで枝分かれしていない爪のリングに囲まれていることを明らかにしています。 これらは、小さな節足動物などの獲物を刺して捕獲するために使用された可能性があります。 発掘調査もそれを示しています ガントクニャ 彼は盲腸（一方の端だけが開いている）を持っていて、内部の空洞に分かれていて、管の長さを埋めていました。

これらの特徴は、現在のクラゲ、イソギンチャク、およびその近縁種 (刺胞動物として知られている) にのみ見られます。その柔らかい部分は化石記録では非常にまれです。 この研究は、これらの単純な動物が、知られている化石記録の多くを構成する頑丈な骨格を最初に構築した動物の 1 つであることを示しました。

研究者によると、 ガントクニャ それは、基本的な基質に固定された堅い管状構造を持つ、現代の鉢虫類のクラゲに似ていたでしょう。 触手の口はチューブの外に出ていましたが、捕食者を避けるためにチューブの中に引っ込んでいた可能性があります。 生きたクラゲのポリプとは異なり、チューブは ガントクニャ 私たちの歯や骨を構成する硬いミネラルであるリン酸カルシウムでできています。 これらの材料を使用して骨格を作ることは、時間の経過とともに動物の間でますますまれになっています.

獲物を捕まえるために使用された可能性のある触手を示す、ギャングの Tuconia aspera の口の拡大図。 クレジット: Luke Parry と Guangxu Zhang

対応著者 Dr. ルーク・バリー、地球科学科、[{” attribute=””>University of Oxford, said: “This really is a one-in-million discovery. These mysterious tubes are often found in groups of hundreds of individuals, but until now they have been regarded as ‘problematic’ fossils, because we had no way of classifying them. Thanks to these extraordinary new specimens, a key piece of the evolutionary puzzle has been put firmly in place.”

The new specimens clearly demonstrate that Gangtoucunia was not related to annelid worms (earthworms, polychaetes and their relatives) as had been previously suggested for similar fossils. It is now clear that Gangtoucunia’s body had a smooth exterior and a gut partitioned longitudinally, whereas annelids have segmented bodies with transverse partitioning of the body.

The fossil was found at a site in the Gaoloufang section in Kunming, eastern Yunnan Province, China. Here, anaerobic (oxygen-poor) conditions limit the presence of bacteria that normally degrade soft tissues in fossils.

Fossil specimen of Gangtoucunia aspera preserving soft tissues, including the gut and tentacles (left and middle). The drawing at the right illustrates the visible anatomical features in the fossil specimens. Credit: Luke Parry and Guangxu Zhang

PhD student Guangxu Zhang, who collected and discovered the specimens, said: “The first time I discovered the pink soft tissue on top of a Gangtoucunia tube, I was surprised and confused about what they were. In the following month, I found three more specimens with soft tissue preservation, which was very exciting and made me rethink the affinity of Gangtoucunia. The soft tissue of Gangtoucunia, particularly the tentacles, reveals that it is certainly not a priapulid-like worm as previous studies suggested, but more like a coral, and then I realised that it is a cnidarian.”

Although the fossil clearly shows that Gangtoucunia was a primitive jellyfish, this doesn’t rule out the possibility that other early tube-fossil species looked very different. From Cambrian rocks in Yunnan province, the research team has previously found well-preserved tube fossils that could be identified as priapulids (marine worms), lobopodians (worms with paired legs, closely related to arthropods today), and annelids.

Co-corresponding author Xiaoya Ma (Yunnan University and University of Exeter) said: “A tubicolous mode of life seems to have become increasingly common in the Cambrian, which might be an adaptive response to increasing predation pressure in the early Cambrian. This study demonstrates that exceptional soft-tissue preservation is crucial for us to understand these ancient animals.”

Reference: “Exceptional soft tissue preservation reveals a cnidarian affinity for a Cambrian phosphatic tubicolous enigma” by Guangxu Zhang, Luke A. Parry, Jakob Vinther and Xiaoya Ma, 2 November 2022, Proceedings of the Royal Society B Biological Sciences.
DOI: 10.1098/rspb.2022.1623