オタマジャクシのいない古代の赤ちゃん—150年の常識を覆す化石の発見

化石が明らかにしたもの

研究の中心となったのは、数十の標本の中でも特に重要な2体のエンボロメアの赤ちゃん化石です。成体は体長3メートルを超えることもありましたが、赤ちゃんはわずか数センチメートルでした 。

画期的だったのは、その大きさではありません。彼らが何を欠いていたかです。現代の両生類の幼生に見られるような、ふさふさした外えらや、変態に伴う一時的な器官がまったく存在しなかったのです。この特徴は、調査された複数の初期四肢動物の種に共通していました 。

シカゴのフィールド博物館の古生物学者ジェイソン・パルド氏は、「彼らは卵から出てきた時点で、すでに大人と同じ姿をしていた」と語っています 。

150年の定説を覆す

1800年代後半以来、科学者たちは、最初の陸上脊椎動物は、水中で幼生として孵化し、陸上で生活する成体へと変態するという、両生類的なライフサイクルを経て進化したと想定してきました。この変態能力こそが、脊椎動物が陸に上がることを可能にした重要な発生上の革新だと考えられていたのです 。

ロンドン大学ユニバーシティ・カレッジの進化生物学者ローラ・ポロ氏（今回の研究には不参加）は、「私たちは、この変態がすべての陸上脊椎動物に祖先的に備わっているものだと、一種の前提としてきた」と指摘します 。この新たな化石証拠は、それが誤りだったことを示しています。

「直接発生」という別の道

化石が示唆するのは、変態ではなく、直接発生という成長モデルです。孵化した幼体はすでに陸上生活に適したボディプランを持っていました 。

研究者らは、四肢の発達の促進、つまり成長のより早い段階で機能的な脚を形成することが、陸上への完全な移行の前提条件だったのではないかと提案しています。言い換えれば、初期の四肢動物が陸上で生きることを可能にしたのは、幼生から成体に変わる能力ではなく、孵化した時点ですでに機能する手足を持っていたことだったのです 。

教科書が変わる

この発見は、「魚が両生類になり、その両生類の一部が爬虫類に進化した」という古典的な直線的な物語に疑問を投げかけます 。最初期の四肢動物は、これまで考えられていたよりもはるかに現代の両生類とは異なっていたのです。これは、爬虫類、鳥類、哺乳類の祖先を含む、陸上脊椎動物全体の進化の道筋の理解に影響を与えます。

この研究は、水から陸への移行がかつて考えられていたよりもはるかに複雑で、直線的ではなかったことを示す、増えつつある証拠のひとつです。先行研究では、初期の四肢動物が脚を発達させた後も、水生の特徴や生活様式を長く保持していたことが示されています 。今回の新しい化石証拠は、彼らのライフサイクルもまた、現代の両生類とは根本的に異なっていたことを示しています。

この研究は、軟組織の保存状態が極めて良いことで知られるマゾンクリーク遺跡での進行中の研究の一環であり、石炭紀の最も重要な化石のいくつかをもたらしてきました 。