最古の爬虫類の化石の皮がオクラホマ州の採石場で発掘された。

通常、動物の化石は、はるか昔に絶滅した生物の骨片や痕跡から生じます。しかし、特定の場所には、さらに多くの化石を保存するための条件が揃っていることがあります。オクラホマ州南部のリチャーズ スパー (長く埋め立てられた洞窟網と現在も採石場として使われている) で、古生物学者のグループが、これまでに発見された中で最も古い爬虫類の化石の皮膚を特定し、その特徴を明らかにしたと発表しました。この軟組織の化石は、一連の偶然の出来事によって発見された珍しい発見です。哺乳類や最古の恐竜よりも古い、はるか昔の進化の過去を垣間見ることができます。

皮膚サンプルは、指の爪ほどの大きさで、 文字通り紙のように薄いこの化石が、1月10日にCurrent Biology誌に発表された研究で、他の化石発見とともに説明されている。この古代の爬虫類の皮膚片は、推定2億8600万～2億8900万年前のものだ。これは、次に古い例よりも少なくとも2100万年古く、ジュラ紀後期に生息していたミイラ化した恐竜から採取された大多数の比較サンプルよりも1億3000万年以上古いと、トロント大学で古生物学を研究する生物学修士課程の学生で、研究主任著者のイーサン・ムーニー氏は言う。

化石の推定年代は、発見された場所に基づいている。かつてリチャーズ・スパーは開いた石灰岩の洞窟だったが、2億8600万年から2億8900万年前に粘土と泥の堆積物で埋め尽くされたとムーニー氏は言う。その埋め尽くされる過程で洞窟の形成は止まったため、ウラン鉛放射性同位元素による年代測定法を用いた以前の研究によれば、洞窟内にある最も新しい石筍の輪が堆積物とそこに含まれる化石のおおよその年代を表しているという。

この研究には関わっていないアメリカ自然史博物館の古生物学者で学芸員のロジャー・ベンソン氏も、これらの方法と仮説は妥当だと認めている。「すべての証拠、特にどのような化石群が存在するかは、ペルム紀初期（約3億～2億7300万年前）と一致しています」と同氏は電子メールで述べた。

研究者たちは、化石化した「皮膚そのもの」に加え、保存された皮膚の痕跡も複数記録した。これは、見つかる化石の中でははるかに一般的なものだ。しかし、動物の輪郭が石に押し付けられた痕跡とは異なり、研究者たちは最も注目すべき化石の断面を評価し、そうでなければ知ることのできなかった層や詳細を特定することができた。

「最初は骨の破片だと思った」と、研究の共著者でトロント大学の博士課程の学生、ティー・マホさんは表皮の化石について語る。「顕微鏡で調べるまでは、皮膚は簡単に無視できたはずだ」とマホさんは言う。そして、保存された軟組織が見つかったことが明らかになった。これほど古い標本の中では極めて珍しいことだ。

通常、軟組織は化石になる前にすぐに分解されます。しかし、リチャーズ スパーは古生物学的発見の温床です。研究は、酸素の少ない堆積物と洞窟システム内の石油の浸出の存在が、偶然そこに落ちた先史時代の動物と死骸の保存に役立ったことを示唆しています。この環境で、皮膚はミイラ化しました。これは、有機物が腐敗する前に乾燥することを指す古生物学の専門用語です。この場所は採石場としても活発に採掘されているため、新しい化石の層が絶えず発見されています。

「採掘過程を経て軟組織の構造が保存され、現在まで生き残り、発見され、そして我々によって記述されたというのは、実に驚くべき話です」とムーニーは言う。特に保存された表皮がいかに脆弱であるかを考えると。「少し強く押しすぎたら、ひび割れてしまったでしょう」とマホは言う。ありがたいことに、脊椎動物の歴史を理解するために、科学者たちは皮膚サンプルが粉々にならないよう十分注意していた。

皮膚標本がどの動物のものかははっきり言えないが、マホとムーニーには見当がついている。カプトリヌス・アグティは、ペルム紀にこの地域でよく見られたトカゲのような動物だ。4本の脚と尾を持ち、体長は約10インチで、雑食性で、昆虫、小型脊椎動物、時には植物も食べていた。カプトリヌス・アグティの化石化した骨格も同じ場所で発見されており、皮膚標本の特徴は、それらの大型化石の特徴と似ている。

ムーニー氏は、この新たに記載された標本は、これまで発見された爬虫類の皮膚としては最古であるだけでなく、有羊膜類の皮膚としても最古であると指摘する。有羊膜類は爬虫類、鳥類、哺乳類を含む動物のサブカテゴリであり、この発見は動物生物学における重要な瞬間についての洞察を提供する。「これは、私たちが知っている生命の進化における極めて重要な時期のものです。魚類や両生類から、生存や繁殖に水生生息地に依存しない生物に至るまで、高等脊椎動物の進化の最初の章を表しています。」皮膚は体最大の器官であり、水分調節に大きな役割を果たしている。古生物学者は長い間、初期の陸生動物にとって良い皮膚は重要だったと想定してきたが、今ではその見解を裏付けるさらなる化石証拠がある、と彼は付け加えた。

驚くべきことに、この研究によると、約 2 億 8,900 万年前の標本は、現代のワニの皮膚に非常によく似ているという。現生のワニも、古代の保存された表皮も、小石のような質感と重なり合わない鱗模様を呈している。この類似性は、陸上生活への適応において皮膚が果たした並外れた役割のさらなる証拠だとムーニー氏は言う。「これらの最古の爬虫類の 1 つからの例が、現代の爬虫類に見られるものと非常に一致しているという事実は、その構造がいかに重要で、その役割をいかにうまく果たしていたかを強調しています。」

ムーニー氏は、約3億年前、「生命は今とは全く違った姿だっただろう」と言う。しかし爬虫類の皮膚は違ったかもしれない。