横になって過ごすのんびりとした動物たちは、実はカンブリア紀に「退化」で死んでしまったのでしょうか？

5億7000万年前のエディアカラ紀、イギリスのチャーンウッド森林地帯はかつて広大な海でした。近くの火山は非常に活発で、大量の火山灰が絶えず海に注入され、海水に豊富な栄養をもたらし、海を生命力に満ちたものにしています。その後の5億年の間に、超大陸が合体したり分裂したりするにつれ、この地域も陸地から海への長い移行期を経ました。海底の細かい砂が固まって岩となり、地殻変動によって持ち上げられて地表に露出しました。

子どもたちの偉大な発見

1957 年 4 月のある日午後、ロジャー・メイソンという名の小学生とその 2 人の友人がチャーンウッドの森でロッククライミングをしていました。メイソンはすでに地質学に強い関心を抱いていた。彼は多くの種類の岩石に精通しており、チャーンウッド森林地域のチャーニアン岩石​​層が古代先カンブリア時代に形成されたことを知っていました。遊んでいるときに、メイソンは偶然、石の表面に葉っぱのような化石を見つけました。メイソン氏がレスター大学の古生物学者トレバー・フォード教授にその石を見せたとき、フォード教授は自分の目が信じられなかった。当時の科学者の理解では、先カンブリア時代にそのような複雑な生物が存在することは不可能でしたが、彼らの手にある「葉」の化石は、この不可能性を真に証明しました。

先カンブリア時代の「葉の模様」 | Smith609 / ウィキメディア・コモンズ

フォード氏はメイソン氏の指揮の下、化石が最初に発見された場所に戻り、捜索を続けた。最終的に、火山灰を多く含む細粒シルト岩の岩層で、円盤状の化石12個と葉状の化石6個が発見された。 1958年、フォードはこの偉大な古生物学的発見をヨークシャー地質学会誌に発表した。フォードはメイソンの化石発見への貢献を記念して、葉のような化石を Charnia masoni 、円盤状の化石を Charniodiscus spp と名付けました。 - 今日の人類暦の主役。

カロンのディスクワーム |ティナ・ネグス/ウィキメディア・コモンズ

葉っぱのような動物

チャーンディスクワームという名前は、読者にその形態を誤解させる可能性が高くなります。なぜなら、フォードが最初にチャーンディスクワームと命名したとき、彼が見つけたのは同心円構造を持つ円盤状の化石だけだったからだ。これらの円盤状の化石は、砂や泥に埋もれて平らになる前は球状の構造だったはずです。フォードは、それらはおそらくある種の生物の保持構造であるのではないかと推測した。世界中で新たな化石記録が発見されたことで、科学者たちはついにシャロニアの全体像を復元することができるようになった。葉のような体を持ち、葉柄の両側に多数の対生または交互の羽状葉があり、葉柄の下部に柔らかい球状の留め具があります。体高は1メートル以上にも成長し、エディアカラ紀の海では間違いなく巨人です。

カロンの円盤の平らになった化石。ゲド / ウィキメディア・コモンズ

フォードは、チャーンディスクワームを初めて発見したとき、それが藻類の一種ではないかと疑ったが、同時に、生きている藻類でこれほど複雑な構造を持つものはないことに気づき、未知の種類の藻類ではないかと控えめに推測した。しかし、藻類は光合成を行う必要があり、カロンの円板虫は太陽光が届かない深海に生息しています。では、チャーンのディスクワームとは一体何なのでしょうか?この疑問は古生物学者を困惑させてきた。一部の科学者は、カロンは現代の軟質サンゴ（海生サンゴ）に似ていると考えていましたが、その後、カロンの円盤化石が次々と発見され、既知の生物ではないことが証明されました。

Virgularia 属の海産ペン、現生動物 |ニック・ホブグッド / ウィキメディア・コモンズ

カロンの円盤虫の体は非常に複雑に見えますが、その自己組織化形態は比較的単純です。体の各部位は同じ体のパターンを繰り返し、絡み合って縫い合わされた、複数の区画に分かれた平らな体を形成します。それぞれの枝は実際には全体の縮小版にすぎず、今日の動物界ではこのような単純なフラクタル方式で成長する種は存在しません。カロンの体は柔らかく、鉱物化した殻や骨格を持たず、現代の動物が持つ運動、摂食、消化のための器官もなかった。彼らは体内の液体の圧力を利用して体を支え、傘を広げたように体表面積をできるだけ広げ、できるだけ多くの体表面積を海水と接触させ、浸透圧によって海水から酸素や栄養素を得ています。

カロニアはエディアカラ紀の海洋で繁栄したが、カンブリア爆発の前に絶滅した。古生物学者は数十年にわたる研究を経て、彼らが海水から有機物を濾過することでエネルギーを得ていた動物だったのではないかと推測している。生命の進化の樹におけるそれらの位置については、いまだ議論の余地がある。

先カンブリア時代の脆弱な世界

カロンの円盤虫はシダの葉に非常によく似ているため、カロンとその姉妹グループの多くを総称して葉状化石ランゲオモルフ類として知られています。葉の形をした化石は、エディアカラ紀の最も代表的な化石の種類です。これらは世界中のエディアカラ紀の地層で発見され、報告されており、特にカナダのニューファンドランド、イギリス、ロシアの白海、オーストラリアのエディアカラ山脈では、非常に豊富な化石記録が保存されています。

これらの葉状の化石は砂の海底に群がって固定され、海水とともに揺れる古代の「海中森林」を形成しています。これらの壮大な「海中の森」は、過去半世紀にわたって古生物学者に多大な混乱を引き起こし、生物進化の歴史に関する人々の認識を完全に変えました。先カンブリア時代の海は生命の砂漠ではなく、かつては無数の複雑な生命体が生息していた場所でした。

エディアカラ生物 |マウルチオーニ / ウィキメディア・コモンズ

葉の形をした化石で代表されるエディアカラ生物には骨がなく、表面は柔らかく、口や腸はなく、体は平らでした。生きている間は動かず、死んだ後は柔らかい体が岩層の中に保存されます。爪や棘などの武器はなく、防御用の殻もありません。これらの柔らかい「ウォーターバッグ」は、水底に横たわって堆積物の表面の細菌や藻類を捕食したり、海水中に「立って」浮遊する有機物を濾過したりします。彼らの間には基本的に争いや複雑な相互作用はなく、誰もが平和に暮らしていたため、科学者たちはこの時代のエデンのような海を「エディアカラの庭園」と呼びました。

エディアカラ紀の動物 ディッキンソニア |アレクセイ・ナゴヴィツィン/ウィキメディア・コモンズ

エディアカラ紀のこれらの神秘的な生物は、後の生物との明確な進化的つながりを確立することができません。それらは、進化の樹上で絶滅した多くの「死んだ」種の行き止まりです。一部の科学者は、エディアカラ紀の動物は多細胞動物による失敗した進化の試みであると考えています。エディアカラ紀の動物は、現代の動物とは異なる体の構造設計を使用し、自らの複数の細胞間の組織分化の可能性を初めて探求しました。しかし、その身体機能があまりにも単純であったため、海洋環境の急激な変化や後代の捕食者による淘汰圧に適応できず、歴史の舞台から永遠に姿を消した。カンブリア紀まで生き残ったのは、幸運にもほんのわずかでした。

カロンの円盤の再構築 |アンドレイ・ユウ。 Ivantsov ら/ 古生物学ジャーナル (2016)

現在に戻ると、チャーンウッドの森で化石が発見された場所は有名な化石保護地となり、それらの最古の化石記録は現在地元のレスター博物館に保存されています。地質学が大好きで化石を発見した少年メイソンは、後に有名な地質学の教授になりました。彼は英国から何千マイルも離れた中国に来て働き、大学の学生に変成岩学を教えた。この白髪の老教授は、中国地質大学のキャンパスで、子供の頃にエディアカラ紀の化石に出会った話を学生たちによく話します。

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