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古代生物って面白い!三葉虫は脚で呼吸をしていたことが判明

カラパイア

三葉虫は脚で呼吸をしていた
photo by iStock

 「三葉虫」は、古生代の生態系を支配していたとされる海洋の節足動物だ。まだ地上に生物が進出するずっと前、およそ5億4000万年前のカンブリア期初期に登場し、2億5200万年前のペルム紀後期に起きた大量絶滅で姿を消した。

 どこかカニやエビを彷彿とさせる彼らだが、やはりずいぶんと違った生物であったようだ。というのも、三葉虫は脚で呼吸をしていたらしいのだ。

 米カリフォルニア大学リバーサイド校地球・惑星科学学部のグループは、その脚がエラとして機能していたことを明らかにし、その結果を『Science Advances』(3月31日付)で報告している。

三葉虫の化石を3Dモデル化


 ホウ・ジンボォ博士らが調査したのは、黄鉄鉱の中に保存されていた三葉虫の仲間「Olenoides serratus」(5億年前のカンブリア紀に生息)と「Triarthrus eatoni」(4億5000万年前のオルドビス紀)の2つの化石だ。

 黄鉄鉱は見た目が金に似ているため、「愚者の黄金」と呼ばれることもあるが、研究者にとっては黄金以上の価値があった。

 そこに残されていた三葉虫の化石をCTでスキャンすることで、脚についているダンベルのようなフィラメントを3Dモデル化することに成功したからだ。おかげで10~30ミロクロン単位の、顕微鏡でも観察が難しい細部まで確認することができたという。

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credit:University of California, Riverside

脚にカニやエビと同じエラ機能


 3Dモデルを観察したところ、血液が微細な構造にそなわっているフィルターを通過し、酸素が吸収される仕組みを確認できたとのこと。それはカニやエビといった現生の海洋節足動物のエラとちょうど同じような感じだったそうだ。

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Triarthrus eatoniのフィラメント。(A)背面から撮影。(B、C)Aの一部を拡大したもの。(D、E)第6、第7フィラメント。ダンベル状の輪郭が見て取れる。Dは高コントラスト後方散乱電子画像、Eは高コントラスト気体二次電子画像。(F、G)背面から撮影した第8フィラメント。(H、I)上部から撮影した第8、第9フィラメント。
credit:Hou et al., doi: 10.1126/sciadv.abe7377.

 なお脚のフィラメントは砂や泥で簡単に詰まってしまうと考えられるため、呼吸器官が発達する場所としては必ずしも最適とは思えない。そんなところにエラが進化した理由は、今のことろ謎であるとのことだ。

References:
The trilobite upper limb branch is a well-developed gill | Science Advances
Trilobites were Leg Breathers, New Research Shows | Sci-News.com/ written by hiroching / edited by parumo

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