■地質学上の大きな謎「大不整合」の成因に新説、生物の爆発的進化の一因とも

　グランドキャニオンは地質学の巨大な図書館だ。その岩石には、何十億年という地球の歴史が刻み込まれている。しかし不思議なことに、どこを見てもある時期の地層がごっそりと失われている。失われたのは最大で12億年分というから相当な量だ。

　この大きな空白は「大不整合」と呼ばれ、グランドキャニオンだけでなく、世界中に存在する。大不整合に分断された地層の一方は、約5億4000万年前に始まったカンブリア紀の堆積岩で、複雑な多細胞生物の化石が残されている。だがその真下には、約10億年かそれ以上前に形成された、化石のない結晶質の基盤岩があったりする。

　失われた地層はいったいどこへ行ってしまったのだろうか。このたび地球科学者たちの国際研究チームが、複数の証拠に基づいて、「泥棒」はスノーボールアース（全地球凍結）だったかもしれないとする論文を、2018年12月31日付けの学術誌「米国科学アカデミー紀要（PNAS）」に発表した。スノーボールアースとは、地球の全てとはいかなくとも、ほとんどが氷に覆われたという説だ。（参考記事：「赤道に氷の証拠、全地球凍結説を裏付け」）

　研究チームによると、スノーボールアースの氷河による侵食能力のせいで、10億年くらいの間にわたり、大陸の地殻の最大3分の1以上が何度か削り取られたという。削られた土砂は氷の下の海に流れ出し、プレートの沈み込みによってマントルに吸い込まれた。（参考記事：「地球のプレート運動、14.5億年後に終了説」）

　実質的に、多くの場所において合計約5分の1におよぶ地層がこのようにして失われたと研究チームは論じている。この見解はエレガントだが挑発的でもあり、地球科学者の間から疑いの声が出るだろうと著者たち自身も予想している。

「しかし、我々にはこの突飛な主張を支えるだけの突飛な証拠があると考えています」と、研究チームのリーダーで、バークレー地質年代学センターの博士研究員であるC・ブレンヒン・ケラー氏は語る。

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新たに見つかった5億2000万年前の肉食動物の化石を調べたところ、昆虫やエビ、カニなど複雑な脳をもつ節足動物の祖先が、これまでの説と異なるシンプルな脳をもっていたことがわかり、3月9日付けの学術誌「ネイチゃー・コミュニケーションズ」に発表された。

　この動物はケリグマケラ（Kerygmachela kierkegaardi）というカンブリア紀中期の古代生物で、化石はグリーンランドでしか見つかっていない。体の左右に11対のヒレがあり、細長い尾と比べて頭部は丸みを帯びている。

　同じカンブリア紀に生きたアノマロカリスという巨大な肉食動物（節足動物）に似ているが、クマムシ（緩歩（かんぽ）動物）やカギムシ（有爪（ゆうそう）動物）といった、体がより軟らかいグループに近い構造もあり、それら3つの動物群をまとめた「汎節足動物」の祖先に近い特徴をもつ生きものだ。

　論文の筆者の1人で、英国を拠点とする古生物学者のジェイコブ・ビンター氏は、ケリグマケラは頭の近くについた大きな付属肢で獲物を捕らえていたと説明する。
「ほかの動物にとっては恐ろしい存在だったでしょうね」

　過去に見つかったケリグマケラの化石は、体長は2.5センチから25センチほどで、風雨にさらされてもろくなっていた。
しかし今回見つかったのは、そうした風化作用を初めて免れた化石であり、珍しいことに神経組織と眼の痕跡が残っていた。

　これが、汎節足動物について新たな発見をもたらした。

　現在の節足動物の脳は、前大脳、中大脳、後大脳という3つに分かれた構造をもっている。
成長する過程を観察すると、初期の段階において別々の神経組織が何度か融合するプロセスを経ることから、節足動物は進化の当初から3つに分かれた脳をもつと考えられていた。
しかし、研究チームがケリグマケラの脳を調べたところ、シンプルな構造の脳がひとつしか発見できなかったという。

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画像：5億2000万年前の恐るべき肉食動物、ケリグマケラ（Kerygmachela kierkegaardi）の復元図。
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画像：今回グリーンランドで発見された、保存状態の良いケリグマケラの化石。
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画像：ケリグマケラの頭部神経系組織。この新たな証拠は、汎節足動物の共通祖先には複雑な脳がなかったことを示唆している。
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名古屋大学、ウィスコンシン大学、高知大学、モンゴル科学技術大学、東北大学らの共同研究グループは、モンゴル西部のエディアカラ紀後期（約5.5億年前）の地層から、海底下に潜入する生物の巣穴化石を発見した。

　この巣穴化石は、地層面（すなわちかつての海底面）からは丸い穴として見られるが、2つの穴が中でつながり、「U字」状の構造を持っている。

このような巣穴を形成する動物は、前後に伸びた形を持ち、一方で摂食を行い、もう一方で排泄を行う運動性を持った動物であると推察されるという。
また、海底から下に、少なくとも4cm彫り込むような活動性を持っていたと考えられ、このことから、左右相称動物と呼ばれる、筋肉組織の発達した進化した段階の多細胞動物であったと推測されるという。

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論文情報：【Royal Society open science】Penetrative trace fossils from the late Ediacaran of Mongolia: Early onset of the agronomic revolution
http://rsos.royalsocietypublishing.org/content/5/2/172250

大学ジャーナル
http://univ-journal.jp/19629/

中国で5億年前の最古大型動物
長さ30センチのミミズ状化石

　中国南部の雲南省にある5億年余り前のカンブリア紀の最も初期の地層で、長さが30センチに近いミミズのような形をした動物化石を発見したと、磯崎行雄東京大教授（地質学）と中国・西北大のチームが6日付の英科学誌に発表した。

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共同通信　2017/11/6 19:03
https://this.kiji.is/300209225849390177