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理系教養?地球惑星の科学レポート 吉田茂生 教官　　　　　　　　　　　　　　　　　０６０４０２８８１ 理学部　渡邉ゆか バージェス頁岩の奇妙奇天烈生物 どちらが前か後ろか、または上か下かさえはっきり分からないようなハルキゲニア、五つの目と大きなノズルを持つオパビニア、クラゲやエビの一種だろうと考えられていた別々の生物が統合されて予想図が完成したアノマロカリス…。どれも現生する生物からは考えられないような特徴を持つ。バージェス頁岩におけるこのような異質性は実に不可解で、興味をそそるものである。地球の歴史と共に歩んできた生物進化の過程の一部であるこのバージェス頁岩の生物について考察していく。 　〔１〕バージェス頁岩とは バージェス頁岩はカナダの西部に位置し、２０世紀のはじめごろウォルコットという古生物学者によって発見された動物群で、約５億３０００万年前の化石を残している。なぜこのバージェス頁岩が注目されているかといえば、約５億７０００万年前の先カンブリア時代と古生代の境界の後に起こった“カンブリア紀の爆発”と呼ばれる生物の多様化が集中して起こり、硬い殻を持った多細胞生物が地球上に姿を現した直後で、しかも容赦ない絶滅が多くの生物種を滅ぼす前の時期に当たるからである。つまりは、爆発的進化によって登場した動物がすべて揃っていたのだ。 　ウォルコットの後も１９６０年代後半から７０年代にかけて、ケンブリッジ大学のウィッテントンと、彼の元で大学院生をしていたサイモン?コンウェイ?モリスとデレク?ブリッグスらによって詳細な研究がなされ、カンブリア紀の生態系の多様性やそれぞれの動物の進化の過程など、様々な発見があった。 　通常化石は硬い部分だけが残り、軟体性の部分はなくなってしまう。しかしバージェス頁岩では三葉虫の足や貝の中身のような軟体性部分まできれいに保存されており、動物の構造を詳しく知ることができる。ではなぜ軟体性部分まで化石に残ったかというと、バージェス頁岩は海底の崖が崩れて生じる泥流によって生物が一瞬にして埋まり、その埋まった場所が生物の住んでいた場所より深く、光の届かない酸素の少ない場所だったため、生物の遺骸が他の生物によって分解されずに残ったからだと考えられている。 　　〔２〕生物の進化とバージェス頁岩の意義 　この動物群が発見されるまで、生物進化の歴史は、生命は限定された単純なものからスタートして、どんどん改良されていくうちに多様化していったと考えられてきた。しかしこの発見により、従来の逆円錐型に描かれた系統図はむしろ逆であり、たくさんの形態が爆発的に増えた後、大量絶滅の中運命的に生き残った少数のモデルがその仲間を増やしながら現在まで至っているということが分かった。生物の進化の歴史とは、まさに悲運多数死によるものだったのだ。そしてバージェス頁岩は子孫を残していけなかった様々なモデルが存在することを示してくれたのだ。また、そこでは生態系も機能していたことが分かってきている。 　　 　では、バージェス頁岩で発見された生物のうち、特に興味をそそられた数種について実際に調べてみる。 　　〔３〕オパビニア 　オパビニアは、生物は“単純なものから複雑なものへ”という考え方から節足動物であるとされてきたが、後の研究によって類縁関係の分からない生物であると判定された。その外見は奇妙なもので、次に順を追って紹介する。 目が５個ある 前頭部にノズルがあり、それは伸縮自在の吻でも触覚が合わさってできたものでもない 消化管はほぼ全体長にわたってからだの中心を貫く一本の管であるが、頭部ではU字型に曲がり、その先端は後方を向いて口となっている 胴には１５の体節があり、各体節の側面には一対の葉状突起がある 先端のものを除き、個々の葉状突起の背面つけ根付近にはオール状の鰓がある 胴の最後の３つの体節は三対の葉片状の薄板が外側向きについて“尾”のようになっている 　前頭部のノズルは曲げたときにちょうど口に届く長さとなっている。これより、オパビニアはノズルの先端でエサを捕まえ、口まで運んで食べていたのではないかと推定される。また、そのからだの構造からして、おそらく遊泳生物だったのだろう。 　　〔４〕アノマロカリス 　アノマロカリスとは“奇妙なエビ”という意味を持っている。アノマロカリスは普通の化石動物群に混ざって保存されるほど硬い器官をそなえている数少ないバージェス産軟体性動物のひとつであり、バージェス頁岩が発見される前にすでに命名されていた。この器官は実際はカンブリア紀最大の動物の摂食用付属肢のひとつであると分かっているが、かつては節足動物の体の後部であろうと考えられてきた。 　アノマロカリスは別々に解釈されていたいくつかの動物が統合して、ひとつの巨大生物であるこ