丸まってボールになりたいと思ったことはありますか? 三葉虫がどのようにしてそれを行ったかを示す化石

古生代で事態が困難になったとき、三葉虫はひっくり返りました。 強力な外骨格で武装したこれらの古代の節足動物は、海底の捕食者や危険な環境条件を避けるためにアルマジロのように丸くなっていました。

多くの三葉虫は、化石化した外骨格がゆがんだ状態で発見されており、あたかも永続的な胃の危機に苦しんでいるかのようです。 しかし、これらの化石のうち、三葉虫が防御ボールを形成するために使用した内部構造を保存しているものはほとんどありません。

「記録されている三葉虫の化石は非常に一般的ですが、腹側の軟組織はまったく保存されていません」とサラ・ロソ博士は言う。 三葉虫の進化を専門とするハーバード大学の候補者。

ロソさんとその同僚は、細心の注意を払って保存された化石の保管場所を使用して、三葉虫の沈殿の秘密をついに解明したかもしれません。 彼らの研究結果は水曜日に雑誌に掲載された 王立協会の議事録 Bは、コイル状の三葉虫の複雑な解剖学的構造を初めて説明しました。

新しい研究で調査された三葉虫の化石は、4億5000万年前の土砂崩れによって溺れた海洋生物の群集全体が窒息死したニューヨーク中央部のウォルコット・ラスト採石場から出土した。 1870 年に古生物学者チャールズ ドーリトル ウォルコットによって発見されたこの遺跡は、三葉虫の付属器官やえらなどの軟組織の特徴の痕跡を初めて明らかにしました。

ウォルコットの三葉虫の化石と、そこから切り取った薄切片は、ハーバード大学の比較動物博物館に保管されている。 ロソさんは三葉虫の付属物を分析していたところ、胃の内側にスターナイトと呼ばれるプレートが何枚も並んで丸まっていて、化石化にほとんど生き残らないセラウルスの三葉虫を発見した。 「そのサンプルを見つけたとき、私は興奮しました」とロソさんは言いました。 「3D 登録された標本にはこれらのパネルはありません。」

研究者らは、マイクロCTスキャンを使用して化石の内部構造（記録されていると説明）を分析し、1870年代にウォルコットによって作成された薄い切片を検査した。 ケラウルスの三葉虫はとげのある殻を持っていたため、転がるよりも折りたたむ方が多かった。 「完璧なボールというよりは、タコスに似ています」とルッソさんは言う。

これらの薄い切片は研究者に、三葉虫がどのようにとぐろを巻くのかについてこれまでで最も完全なビューを提供し、胃板とその付属器の両方が節足動物で果たす中心的な役割を明らかにしました。

スターナイトのプレートは方解石が豊富な三葉虫の殻ほど硬くはありませんでしたが、それでも簡単に転がるのを防ぐのに十分な硬さでした。 これを克服するために、三葉虫はとぐろを巻くときに体全体を曲げ、座位などの動作を行っている間、胸骨板が互いに滑るようにしていたと考えられます。 三葉虫のくさび形付属肢は互いに固定され、節足動物がしっかりと巻きつくようになります。 「彼らの小さなくさび形の足は、ピザのスライスのようにぴったりとくっついています」とロソさんは言う。

研究チームはまた、これらの構造を陸生等脚類や穀物昆虫、ヤスデなどの生きた節足動物の解剖学的構造と比較した。 彼らは、これらの現代のブッポウソウは三葉虫と遠い関係ではあるが、同様の連動機構を持っていることを発見した。 研究者らは生きたカブトガニも調べた。 カブトガニは転がることはありませんが、くさび形の付属肢を使って食物を押しつぶし、口に向かって移動させます。

マドリードのコンプルテンセ大学で三葉虫の生態を研究する古生物学者のホルヘ・エステベ氏は、これらの構造の類似性は収斂進化の好例であると述べた。

「これらの形態学的特徴は三葉虫では完全に知られているわけではありませんが、同様の構造を使用して体を包み込むことができる他の節足動物もいます」とエステベ博士は述べた。 「進化論では、同様の問題に対処するために同じ答えを再利用することがあります。」