化石は、頭を持った最古の動物が既知の「改造動物」の中で最古のものでもあったことを示している

(CNN) — あなたが右利きなら、この機能の起源を約 5 億 5,000 万年前に生息し、右に曲がる傾向があった虫のような動物にまで遡ることができるかもしれません。

Spriggina flaundersi は、最初の動物生命体の夜明けのエディアカラ紀 (6 億 3,500 万年から 5 億 4,200 万年前) に海洋に出現しました。

現在の南オーストラリア州で発見された化石によってのみ知られているこの小さな生き物の平らで分節に分かれた体は、細長い楕円形でした。一端は先細りで、もう一端は大きく湾曲した構造をしており、知られている中では頭を持つ最古の動物でした。

古生物学者は 1958 年にスプリギナの最初の化石を記載しました。それ以来、科学者たちは動物が自力で移動できるかどうかについて議論してきました。その疑問に答えるために、研究者らは最近、スプリギナの発見以来最も包括的な分析で100以上の化石を調べた。

科学者らは、スプリギナが海底に沿って曲がっていただけでなく、左に曲がった化石標本が多数あったことは、これらの初期の動物が右側を好むことを意味しており、これは右利きの現代の動物に見られる行動であると結論づけた。

スプリギナのような動物は今日では存在しませんが、方向性の好みに関する進化の段階を設定しました。これは、ほとんどの人間だけでなく、他の霊長類、マウス、カエル、昆虫にも共通の特性です。

「初期の動物の化石は、ほとんどの人にとって、そして私にとってさえ奇妙に見えます」と、木曜日に科学誌サイエンティフィック・リポーツに掲載された、この発見を詳述した研究の筆頭著者であるスコット・エバンスは述べた。しかし、その奇妙さを超えて、「私たちが見ているのは、移動能力や行動の敏捷性など、今日私たちが動物に関連付けている基本的な特徴の多くが、これらの初期の動物コミュニティに存在しているということです。」

「本当にすごい」発見

化石の中には真っ直ぐな体を持つものもあれば、曲がった体を持つものもあった。化石は柔らかい動物の体の鏡像でした。ほとんどは岩の中で左に曲がっていましたが、これは彼らの体が生前に右に曲がっていたことを示しています。

研究者たちは体の曲線を研究し、化石間でそれを比較しました。 S. floundersi の体長は 4 インチ (10 センチメートル) を超えませんでしたが、ほとんどの体長は 0.8 ～ 1.2 インチ (2 ～ 3 センチメートル) でした。

研究チームは、化石の周囲の岩石に潮流や嵐の痕跡がないか調べ、体が湾曲しているということは、動物が動く水に押されたのか、それとも自力で移動した可能性があるのか​​を確認した。

「本当に驚くべきことは、彼らがこの『利き手』を持っていたということだ」と、ニューヨークのアメリカ自然史博物館の無脊椎動物古生物学の学芸員補佐であり、同博物館のリチャード・ギルダー大学院助教授であるエヴァンス氏は言う。

「これらのものの約2倍は、右に曲がっているものよりも左に曲がっています。」

彼は、多数の化石が左に曲がっているのは奇妙だと思ったが、それが何を意味するのかは分からなかった。

「その後、研究者が現代の動物の利き手をどのように識別しているかを調べました」と彼は説明した。エヴァンス氏は、右側を好む人が同じ 2 対 1 の比率であることを発見しました。

「これは、これがスプリギンにおける行動上の重要な利点であることを示唆しています」と彼は言いました。 「5億の生物の印象から、それが一方の方向を向き、他方の方向を好まないと言えるとは思いもしませんでした。」

このように右利きであると判断されることは統計的に有意であり、スプリギナには筋肉と結びついた神経系があり、それによって好みの方向に曲がることができたことが示唆されると、南オーストラリア博物館古生物学上級研究員でアデレード大学古生物学准教授のディエゴ・ガルシア＝ベリダ氏は述べた。彼は新しい研究には関与していませんでした。

エディアカラ紀とカンブリア紀の動物の専門家、ガルシア・ベリド氏は電子メールで、「私は化石記録の解釈には非常に慎重だ。エヴァンス氏や共著者も同様だったと思う」と述べた。 「彼らはすべての対立仮説を明確に検討して提示しており、その解釈に対して明確で強力な論拠を提供しています。」

角を曲がったところ

絶滅した動物の中には化石化した足跡を残し、這ったり、這ったり、這ったりすることができたことを証明するものもあります。スプリジーノにはそれほど拘束力がなかったため、科学者は証拠を見つけるためにさらに深く調査する必要がありました。

研究チームはまず、スプリジーナの解剖学的構造を研究して、その可動範囲をテストした。さまざまな化石の曲線は、スプリギナが両方向に、U 字型を形成するほど深く曲がることができることを示しています。

エヴァンスの次の質問は、「この曲がりは環境内の何か、つまり標本を曲げた波や嵐によるものなのか、それとも標本が実際にその体を曲げることができるためなのか?」というものでした。

研究者らは、数十平方メートルをカバーし、数百の異なる化石サンプルを含む岩石層を発掘した。研究者らは、スプリギナのすべての標本が同じ方向を向いているか、同じ方法で曲がっていれば、外力がすべ​​ての動物に同じように作用したことを示している可能性があると考えています。

その代わりに、研究チームは体の湾曲量が異なるさまざまな方向を向いたパターンを発見し、スコープは「これは望むように動くことができるものであり、その動きのさまざまな段階でそれを捉えている」とエバンス氏は語った。

「他の化石が海流の影響を示している地層の一部にはくぼみも見つかっています。また、それらは海流や相互に一致するように曲がっていません。」と彼は付け加えた。

もう一つの可能​​性は、動物が死んで乾燥した後、体が曲がったということです。繰り返しますが、同じ層からの標本の曲率間の変化は、乾燥がそれらの曲率の原因ではないことを示唆しています。

スプリッギナの化石が互いに接近して化石化され、さまざまな方向に曲がっており、「時には複数回曲がっている場合もあった」こと、そしてそれらの一部が体と海底の間に堆積物とともに保存されていたという事実は、たとえ摂食の目立った「痕跡」が見られなかったとしても、「これらの生物が海底に付着しておらず、移動した可能性があることを示す説得力のある理由だ」と同氏は述べた。ガルシア＝ベリダ。