【白亜紀の生物】アンモナイト – 殻は無数に残るのに、中の体はまだ分からない

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アンモナイトは、巻いた殻をもつ頭足類のなかまです。デボン紀前期に現れ、3億4000万年以上にわたって世界の海に栄えたのち、白亜紀の終わりに姿を消しました。殻の化石は世界中から大量に見つかりますが、殻の中にあった体はほとんど残らず、腕の数さえ確かめられていません。

姿と暮らし

殻の内部は、隔壁という仕切りで多くの部屋に分かれています。体が入っていたのは殻の口に近い最後の部屋で、それより奥の部屋には細い管が通り、水を抜いて浮力を調節していました。隔壁が殻の内側に接する線は縫合線と呼ばれ、時代が下ると複雑に入り組むようになります。

種類の入れ替わりが速く、広い範囲に分布したため、アンモナイトは地層の年代を決める示準化石として使われてきました。特定の種類が出れば、遠く離れた場所の地層でも同じ時代のものと分かります。

大きさの幅は広く、成体の殻の直径が10mm ほどの種類がいる一方、白亜紀のパラプゾシア・セッペンラデンシスは1895年に報告されたドイツ・ゼッペンラーデの標本で直径1.74m に達します。2021年の研究は、この種の殻が普通は直径1.5m ほどまで育ち、大きなものは約1.8m になるとしています。

殻の形はオウムガイに似ていますが、系統のうえではイカやタコのほうに近いと考えられています。白亜紀末の大量絶滅でアンモナイトは絶え、オウムガイは生き残りました。

殻は無数に残るのに、中の体が分からない

アンモナイトの化石は、多くの場合、殻だけです。筋肉や内臓が残ることはきわめてまれで、体の復元には長いあいだ、現生のオウムガイが手本として使われてきました。腕の本数も、オウムガイのように多い姿で描かれたり、イカのように10本前後で描かれたりしていて、化石では確かめられていません。

殻の中から見つかる数少ない手がかりの一つが、アプチクスと呼ばれる板です。方解石でできた2枚1組の板で、殻の出口付近から出ることがあります。最初は二枚貝の殻として記載されました。その後、殻の口をふさぐ蓋とする説が広まりました。

1972年、ドイツのウルリッヒ・レーマンは、口のまわりの部分と一緒に見つかった標本をもとに、アプチクスはアンモナイトの下あごそのものだと論じました。1981年には、ナイジェル・モートンが蓋とする説を「神話」と呼ぶ論文を出しています。一方で、下あごの役割を残したまま、体を殻に引っ込めたときに蓋としても働いたとする見方もあります。1990年のレーマンとクリツキの論文は、2つの働きを兼ねていたと論じ、1993年のアドルフ・ザイラッハーの論文は「あごをどうやって蓋に変えるのか」と問いました。現在は下あごとする見方が広く受け入れられ、蓋を兼ねていたかどうかが議論されています。

2011年には、口の中そのものが見えてきました。イザベル・クルタらは、シンクロトロンのX線を使い、まっすぐな殻をもつアンモナイトのバキュリテスの口の部分を立体的に復元しました。あごと、歯舌という歯の並びの形に加えて、口の中に食べ物の残りが見つかり、この種類がプランクトンを食べていたと結論づけています。同じ形の口をもつアプチクスのあるアンモナイト全体に、同じ食べ方が広がっていた可能性があるとしています。

筋肉が立体で見えたのは、2021年のことです。カーディフ大学のレスリー・チャーンズらは、1998年にイギリス・グロスターシャー州の採石場で見つかった、約1億6500万年前の直径5cm ほどのアンモナイト、シガロケラス・エノダトゥムの化石を調べました。X線だけでは見分けられなかった軟組織を、中性子の撮影を組み合わせて立体にしたところ、体を殻の奥へ引き込む1対の筋肉が現れました。オウムガイにはない筋肉です。研究チームは、アンモナイトは漏斗から水を吹き出して泳ぎ、襲われると体を殻の奥へ引っ込めて身を守ったと考えています。

この結果は、オウムガイを手本にしてきた体の復元が、そのままでは使えないことを示しました。軟組織が立体で調べられた標本はごくわずかで、腕の本数や頭の形は今も分かっていません。この記事の画像の体の部分も、想像を含む復元の一例です。

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出典

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ISIS Neutron and Muon Source (2021). Neutron imaging reveals never-before-seen 3D muscle structure in rare Jurassic ammonite fossil. https://www.isis.stfc.ac.uk/?p=5311

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Wikipedia: Ammonoidea（名前の由来、時代の範囲、腕の本数の扱い） https://en.wikipedia.org/wiki/Ammonoidea

Wikipedia: Aptychus（二枚貝としての記載） https://en.wikipedia.org/wiki/Aptychus