5億2500万年前の化石は、脳の進化に関するこれまでの説明を覆す。

米国のNSF(National Science Foundation/全米科学財団/国立科学財団)は2023年01月30日に、5億2500万年前の化石は、脳の進化に関するこれまでの説明を覆す。

そして節足動物で、脳がどのように進化したかをめぐる100年来の論争を化石が解決する。

5億年以上前に死んだ小さな海の生き物の化石は、脳の進化について科学の教科書を書き直させるかもしれない。

中国雲南省の岩石中に保存されていたカルジオディクティオン・カテニュラム(Cardiodictyon catenulum)という虫のような動物について、NSFが支援する研究がScience誌に発表され、初めて詳細な説明がなされたのである。1984年に発見されたこの化石は、これまで、脳を含む神経系が繊細に保存されているという重要な秘密が隠されていました。

The lower Cambrian lobopodian Cardiodictyon resolves the origin of euarthropod brains
Nicholas J. Strausfeld https://orcid.org/0000-0002-1115-1774 , Xianguang Hou, Marcel E. Sayre https://orcid.org/0000-0002-2667-4228, and Frank Hirth https://orcid.org/0000-0001-8581-9450 Authors Info & Affiliations
Science
24 Nov 2022
Vol 378, Issue 6622
pp. 905-909
DOI: 10.1126/science.abn6264

カルジオディクティオン・カテニュラムは、カンブリア紀(Cambrian)と呼ばれる、5億4000万年前から5億年前の極めて短い期間に、ほぼすべての主要な動物系統が出現した時代に多く生息していた「装甲脚類(Lobopodians)」と呼ばれる絶滅動物の一種に属している。

ロボポディウム(Lobopodians)は、その子孫である真脚類(ギリシャ語で「本物の関節を持つ足(Cambrian.)」という意味)のような関節を持たない、柔らかくてずんぐりした足を何対も使って海底を移動していたようだ。現在、この竜脚類の最も近縁の生物は、主にオーストラリア、ニュージーランド、南米に生息するベルベットワームである。

今回の研究で、アリゾナ大学のニコラス・ストラウスフェルド博士(scientist Nicholas Strausfeld of the University of Arizona)らは、カルジオディクティオン・カテニュラムの脳を同定し、既知の化石やクモやムカデなどの現生節足動物の脳と比較した。研究チームは、ロボポディアンの化石の詳細な解剖学的研究と、生きている子孫の遺伝子発現パターンの分析を組み合わせ、カンブリア紀から今日まで、脳組織の共通の青写真が維持されてきたと結論づけた。

この研究で示された原理は、おそらく節足動物とその近縁種以外の生物にも当てはまるだろうと、研究者らは述べている。脊椎動物の神経系は、前脳と中脳が脊髄とは遺伝的にも発生的にも異なるという類似の構造を示しているのである。

研究分野
生物科学研究本部(BIO)
統合生命システム研究部門 (BIO/IOS)