重慶でまた古代の魚の化石が発見されました。あなたはまだ包括的すぎます！

制作：中国科学普及協会

著者: 李茂坤

プロデューサー: 中国科学博覧会

編集者注：生命科学の最新の謎を解くために、中国科学普及の最先端技術プロジェクトは「生命の新知識」と題する一連の記事を立ち上げ、独自の視点から生命現象を解釈し、生物学の謎を明らかにしました。人生の世界を探求し、無限の可能性を探求しましょう。

4億3600万年前の魚の化石が発見された

最近、Vertebrata Palasiatica に掲載された研究結果が注目を集めました。結果の主役は、重慶の特別な埋没化石鉱床から発見された真の装甲魚類、Miaojiaaspis dichotomus genです。など。 11月属名の「Miaojia」は、秀山トゥチャ族ミャオ族自治県の主要少数民族のひとつであるミャオ族に由来しています。 「ダブルフォーク」とは、サイドクロスチューブの先端が二股になっている特徴を表すときに使われます。

二叉のミャオジア魚は、重慶市南東部のシルル紀陸生・テレリアン期の恵星韶層（約4億3600万年前）で発見された。ホロタイプ標本は胴体とつながった不完全な頭部の化石で、現在は重慶地質鉱物資源研究所に収蔵されており、標本番号は CIGMR V0125a と CIGMR V0125b です。

ミャオ族の二股魚の頭の背側の修復

（画像出典：参考1）

装甲魚は装甲魚ですが、本物と偽物に違いはありますか？

二股に分かれたミャオ魚はまさに装甲魚です。

これを見ると、多くの人が「偽装甲魚は存在するのか？」という疑問を抱くはずです。

残念ながら、偽装甲魚は存在しません。しかし、装甲魚は他にも存在します。

彼らの状況を明確に説明するには、まず顎のない魚から始めなければなりません。

無顎類は、上顎も下顎もなく、外鼻孔が 1 つしかない動物のグループです。現生の無顎魚類（ヌタウナギやヤツメウナギに代表される）を除いて、絶滅した無顎魚類は、昆明魚類と装甲魚類の2つの主要なカテゴリーに分けられます。装甲魚類は無顎魚類の大部分を占め、当時の脊椎動物の主体を構成していた。

ヨロイガメは、ヨロイガメ類の中でも最も繁栄しているグループの一つです。彼らの分類上の地位は、初期の脊椎動物の進化において重要な節目を占めており、顎魚類の起源に関する重要な化石証拠を提供することができます。いくつかの基底グループを除いて、甲殻類魚類は分化の時期の順序に従って、真性甲殻類魚類、多腕類魚類、華南魚類の3つの単系統グループに分類できます。

装甲魚類は地域性の強いグループです。現在、ほとんどの甲羅魚は中国とベトナム北部でのみ発見されています。真の装甲魚類は装甲魚類の単系統群です。 4億3000万年前に基底グループから分岐した後、前期デボン紀のプラギアン期（約4億1000万年前）まで存続しました。真の装甲魚は一般的にサイズが小さく、三角形の頭部装甲または鼻先を持っています。

なぜまた重慶なのか？

重慶市で最初に無顎類の化石が発見されたのは、1962年、重慶市秀山トゥチャ族ミャオ族自治県水源頭村で行われたものである。湖南省調査隊は、この地域の転がる石の上で顎のない魚の化石を発見し、後に劉世凡氏によってEugaleaaspis xiushanensisと命名されました。秀山真甲魚の多くの特徴は、Dunyu属の特徴と非常に類似しているため、2012年に秀山盾魚（Dunyu xiushanensis）に改名されました。

2019年、李強教授は秀山県紅安鎮汾城村付近で偶然、完全な顎魚類の化石、小型汾城魚類（Bianchengichthys micros）を発見した。関連する研究成果は2021年にContemporary Biology誌に掲載されました。

2022年、陳楊らは秀山県永東鎮の恵星韶層から発見された、沿岸性Yongdongaspis littoralisという最初で最古の真の装甲魚類の化石を記載した。この新しい資料は、中国の装甲魚類とユーガレアスピド科魚類クラスターの間の形態学的ギャップを埋めるものであり、非常に意義深いものである。

2022年9月、ネイチャー誌は朱敏氏のチームとその協力者による学術論文4本を同時に表紙記事として掲載した。そのうち、奇跡の秀山魚（Xiushanosteus mirabilis）、ダイナミックなトゥジア魚（Tujiaaspis vividus）、そしてふわふわのシェンイトヨ（Shenacanthus vermiformis）は、いずれも重慶の特殊埋没化石鉱床から発見されたものである。新たに発見された二股のミャオ族の魚もここから来たものだ。

トゥチャ族の魚の化石の写真

（画像出典：参考資料2）

ミャオ族の二股の魚の何がそんなに特別なのでしょうか?

重慶の特殊な埋没化石堆積層で発見された他の化石と同様に、二叉ミャオ魚の体の大きさは小さく、頭甲の長さは約2cmです。頭部の鎧に加えて、二股のミャオ族の魚は胴体の一部も保持しています。胴体の腹側の縁に沿って、腹鰭襞と呼ばれる、重なり合った V 字型の外骨格骨ユニットが明瞭に存在します。これは、敏捷なトゥチャ魚に見られる腹鰭のひだにほぼ一致しており、この構造が装甲魚に広く見られる可能性があることを示唆しています。

さらに、系統解析の結果によると、二股のミャオ族の魚と柔軟なトゥチャ族の魚は、トゥチャ族の魚類という単系統群を形成した。

また、対鰭がどのように発生したかという疑問に対する重要な証拠も提供します。

現在、人間の手足が魚の一対のひれから進化したことを示す十分な化石と胚の証拠がありますが、一対のひれはどこから来たのでしょうか?

19 世紀に遡る 2 つの仮説、鰓弓仮説と鰭襞仮説が、対鰭の進化について推測されています。鰓弓仮説では、鰓弓は対鰭の前身であると考えられています。鰭襞仮説によれば、一対の鰭は初期の魚類の進化の過程で体壁に沿って走る一対の腹鰭襞から生じたとされている。

対鰭の起源に関する 2 つの仮説: A、鰓弓仮説。 B、ひれの折り畳み仮説

（画像出典：参考文献3）

前述のように、今回発見された二股のミャオジア魚と2022年に報告されたダイナミックなトゥジア魚は、ほぼ同じ腹鰭のひだを持っています。これら 2 種類の古代魚は、鰭襞理論の最も重要かつ直接的な証拠を提供します。

注目すべきは、体全体にわたる腹鰭のひだは、筋肉や内骨格によるサポートがないため、実際には自由に動かすことができないということです。それで、この構造の機能は何でしょうか?どう説明すればいいでしょうか？

研究チームは、敏捷なトゥチャ魚を対象に数値流体力学シミュレーション実験を行った。敏捷なトゥチャ魚のひだの有無による3次元仮想モデルを使用して、異なる流速と異なる仰角での腹ひだの機能を分析しました。結果は、仰角が 0° の場合を除いて、この一対の腹鰭のひだはトゥチャ魚にかなりの揚力を与え、自身の重力を相殺することさえできることを示しました。このような機能は、甲殻類などの底生動物にとって非常に重要です。

「魚から人間へ」の物語はますます完成しつつある

科学研究者のたゆまぬ努力のおかげで、「魚から人間へ」の物語はますます完成しつつあります。新たな化石証拠により、脊椎動物の進化における多くの未解決の疑問やギャップが明らかになり、新たな発見がありました。二足歩行のミャオ族の魚の発見は、対鰭説を裏付けるもう一つの化石証拠であり、また、腹鰭のひだ構造が装甲魚類に広く存在する可能性を示唆している。

多くの人々は依然として「From Fish to Man」について多くの疑問や混乱を抱いており、「From Fish to Man」はあまりにも馬鹿げていて嘘だと言う人さえいます。

現在の研究によれば、魚類から人間への進化は約5億年前に始まった。この進化のプロセスを正しく理解し受け入れることは、実に容易なことではありません。数百万年または数千万年の時間スケールでの進化を理解する必要があります。

幸いなことに、この長い年月は地質学の歴史に脊椎動物の進化の素晴らしい一章を残しました。魚類から人間への進化は瞬間的なものではなく、魚類から両生類、爬虫類、哺乳類、そして最終的に人間へと段階的に進化するプロセスです。この進化の過程を証明するさらなる証拠が見つかると信じています。より多くの友人が古生物学に注目し、何億年も前に実際に存在した生命とその物語を私たちと一緒に発見してくれることを歓迎します。

参考文献:

[1] 陳洋、李強、周正達、山賢仁、朱友安、王謙、魏光彪、朱敏。中国、重慶ラーゲルシュテッテの初期シルル紀から発見された、顎のない茎を持つ顎口類の新属。脊椎動物Palasiatica、DOI: 10.19615/j.cnki.2096-9899.240820。

[2] Gai, Z.、Li, Q.、Ferron, HG、Keating, JN、Wang, J.、Donoghue, PCJ、および Zhu, M. (2022)。ガレアスピッドの解剖学と脊椎動物の一対の付属肢の起源。ネイチャー、609(7929)、959-963。

[3] Pieretti, J.、Gehrke, AR、Schneider, I.、足立 N.、中村 T.、およびニューハンプシャー州シュービン (2015)。深い時間における器官形成：ゲノミクス、発生、古生物学における問題。米国科学アカデミー紀要、112(16)、4871-4876。