【ペルム紀の生物】メソサウルス – 最古の羊膜類の胚は、水に戻った爬虫類の母親の体の中に残っていた

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【ペルム紀の生物】メソサウルス - 最古の羊膜類の胚は、水に戻った爬虫類の母親の体の中に残っていた
名前メソサウルス(「中間のトカゲ」)。代表種はメソサウルス・テヌイデンス(Mesosaurus tenuidens、「細い歯」)
分類爬虫類・メソサウルス類(初期の羊膜類)
時代ペルム紀前期(約2億8000万年前)
発見地アフリカ南部(南アフリカ、ナミビア)と南米東部(ブラジル、ウルグアイ)。最初の標本は南アフリカで見つかり、1860年代に記載された
全長約1m。見つかる標本の多くはそれより小さい

メソサウルスは、ペルム紀前期の海に暮らした、全長1mほどの細身の爬虫類です。陸で生まれた爬虫類のなかから水の暮らしに戻った、知られているかぎり最初のなかまです。ウルグアイとブラジルの化石からは、羊膜類の胚として知られているもののうち最古のものが見つかっています。

姿と暮らし

頭は細長く、長い口先に、針のように細く長い歯がびっしり並んでいます。首は長く、胴の肋骨はバナナのように曲がった太い骨で、中まで詰まって重くなっていました。後ろ足は大きく、指のあいだに水かきがあったと考えられています。尾は長く、水をかいて泳ぐのに使われました。重い肋骨は、水の中で体を沈めて姿勢を保つのに役立ったとみられています。

メソサウルスの化石が出る地層は、ペルム紀前期に、当時つながっていた南米とアフリカ南部にまたがって広がっていた内海の底にたまったものです。同じ地層からは、エビに似た小さな甲殻類が大量に見つかります。メソサウルスはこれを主な餌にしていたと考えられ、胃の中身やふんの化石からも甲殻類が見つかっています。細い歯の並んだ口で水ごと甲殻類をこし取って食べたとする説が長くありましたが、270点の標本の大きさと形を比べた2022年の研究では、若い個体は小さな獲物を追って捕らえ、大きく育つにつれてこし取る食べ方に移ったという見方が出ています。

同じ形の化石が大西洋を挟んだ南米とアフリカの両方から出ることから、ドイツの気象学者アルフレート・ヴェーゲナーはメソサウルスを大陸移動説の証拠の一つに挙げました。浅い内海に暮らした小さな爬虫類が、大洋を泳いで渡ったとは考えにくいためです。

メソサウルスは長く、一生を水中で過ごした動物とされてきました。2018年、ウルグアイとフランスの研究チームは、背骨の一つひとつの長さの並び方と脚の骨の形を、今の水生・半水生の動物と比べました。その結果は半水生の動物の型に近く、大きく育った個体は陸に上がって過ごすこともあったかもしれないとしています。

母親の体の中に残っていた胚

爬虫類・鳥類・哺乳類をまとめて羊膜類と呼びます。胚を羊膜という膜で包み、乾いた陸の上でも子を育てられるようにしたなかまで、この「羊膜卵」の獲得が、脊椎動物が水辺を離れて陸に広がるきっかけになったとされています。ところが、羊膜類がどのように子を産んでいたかを直接示す化石は少なく、最初期の羊膜類の卵や胚はほとんど見つかっていませんでした。

2012年、ウルグアイ共和国大学のグラシエラ・ピニェイロらは、ウルグアイとブラジルのペルム紀前期の地層から出たメソサウルスの胚の化石を報告しました。その一つは、大人のメソサウルスの胴の中、肋骨に囲まれた位置に、小さな個体が残っていたものです。研究チームはこれを、母親の体内で育っていた胚と解釈しました。別の標本では、体を丸めた胚が単独で見つかりましたが、そのまわりには、石灰質の硬い卵の殻の跡がありませんでした。

研究チームは、これらを羊膜類の胚として知られているもののうち最古のものとし、メソサウルスは硬い殻の卵を陸に産むのではなく、母親の体の中で子を育てて産んでいた可能性があると結論づけました。体の中で卵をかえしてから産む卵胎生だった可能性もあり、どちらかはまだ決まっていません。その後、2016年には、生まれる前の発育の進んだ段階にあるメソサウルスの化石から、足首の骨がどのようにでき上がるかを調べた研究も出ています。

陸で卵を産むための仕組みを手にした羊膜類のなかで、胚の化石として最も古く残っていたのは、水の暮らしに戻ったメソサウルスの、母親の体の中の子だったことになります。海の爬虫類が母親の体の中で子を育てて産む例は、のちの三畳紀やジュラ紀の魚竜でも知られていますが、メソサウルスの化石はそれより数千万年古いものです。

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出典

Piñeiro, G., Ferigolo, J., Meneghel, M. & Laurin, M. (2012). The oldest known amniotic embryos suggest viviparity in mesosaurs. Historical Biology 24, 620–630. https://doi.org/10.1080/08912963.2012.662230

Piñeiro, G., Núñez Demarco, P. & Meneghel, M. D. (2016). The ontogenetic transformation of the mesosaurid tarsus: a contribution to the origin of the primitive amniotic astragalus. PeerJ 4, e2036. https://doi.org/10.7717/peerj.2036

Núñez Demarco, P., Meneghel, M., Laurin, M. & Piñeiro, G. (2018). Was Mesosaurus a Fully Aquatic Reptile? Frontiers in Ecology and Evolution 6, 109. https://doi.org/10.3389/fevo.2018.00109

Verrière, A. & Fröbisch, J. (2022). Ontogenetic, dietary, and environmental shifts in Mesosauridae. PeerJ 10, e13866. https://doi.org/10.7717/peerj.13866

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古生物学
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