ザケルミーのトラックウェイ

ザヘウミエの足跡は、ポーランドで発見された中期デボン紀の生痕化石群であり、化石記録上、陸生脊椎動物（四肢動物）の最古の証拠とされている。これらの足跡は、シフィエントクシスキエ山脈（聖十字山脈）のザヘウミエ採石場に露出しているアイフェリエン紀の炭酸塩岩層、ヴォイチェホビツェ層で発見された。これらの足跡の発見は、四肢動物の進化の研究を複雑化させている。形態学的研究によると、四肢動物（広義の「四肢動物」、ステゴセファリアとも呼ばれる）は、四肢形類魚類の特殊な種であるエルピストステガリアから派生したと考えられている。この仮説は、ヌナブト準州のフラスニアン層から出土した保存状態の良いエルピストステガリアンであるティクタアリクの発見と2006年の記載によってさらに裏付けられました。[1]この考えの鍵となるのは、フラスニアン期初頭にエルピストステガリアンが化石記録に現れた後、デボン紀後期に四肢動物が起源となったという仮説です。しかし、ザケルミーの足跡は、デボン紀後期以前から四肢動物が存在していたことを示しているようです。この発見は、四肢動物の進化に関わる一連の出来事について、いくつかの異なる視点をもたらしました。[2]

発見

保存された足跡に基づいて、ツァヘルミーの足跡製作者の歩き方を示すアニメーション

2010年1月、古生物学者のグループが、ティクターリクや他のエルピストステギッド類の化石が発見されるよりもはるか以前に、最初の四肢動物が現れたことを示す論文を発表しました。[2]この論文には膨大な補足資料が添えられており[3] 、ネイチャー誌の四肢動物の起源に関するドキュメンタリーでも議論されています。 [4] [5]彼らの結論は、ザヘウミエ採石場 で発見された多数の足跡（特にMuz. PGI 1728.II.16）と個々の足跡（特にMuz. PGI 1728.II.1）に基づいています。

これらの足跡は、以下の理由から四肢動物起源であると推測されています。

  • 明確な指と四肢の形態。
  • 四足歩行と斜め歩行を反映した軌道。
  • ボディやテールに引きずり痕跡なし。
  • 体長に比べて歩幅が非常に広い（ティクタリックや他の魚よりもはるかに広い）。
  • 足跡の大きさは様々で、中には異常に大きいもの（幅最大 26 cm）もあり、体長は 2.5 m 以上であったことが示されています。

足跡層は、コノドント示準化石サンプル（コスタス層）と「その下層および上層の地層から得られた以前の生層序データ」[2]に基づいて、下中期アイフェリアン層に分類され、その後の研究によってこの年代が裏付けられました。[6] [7] [8]アイフェリアン層は中期デボン紀の最初の層であり、フラスニアン期のティクタアリク層よりも1000万年以上古い。これは既知の四肢動物の化石よりもはるかに古く、四肢動物形質魚類の化石のほとんどよりも古い。

マーティン・クヴァルンストローム、ピオトル・シュレック、ペル・アールベリ、グジェゴシュ・ニェジヴィエツキによるザヘルミエの足跡の古環境の再分析では、「当初考えられていたような海洋周縁環境ではなく、限られた非海洋生物相を有する一時的な湖の連続」と再解釈されました。これは、足跡に関連するとされる四肢動物が陸上移動能力を持っていた可能性が高いことを示しています。[9]

四肢動物の進化への影響

ザヘウミエの足跡を作った動物は、イクチオステギス科やエルピストステギス科（ティクターリクを含む）だけでなく、2010 年まで四肢動物の祖先であると満場一致で考えられていた多くの四肢形類魚類よりも古い。

ティクタアリクの発見者たちは、ツァヘルミーの足跡に懐疑的だった。デシュラーは、痕跡証拠だけでは四肢動物の進化論を修正するには不十分だと述べ、[10]、シュビンはティクタアリクが非常によく似た足跡を残した可能性があると主張した。[11]後の研究で、シュビンは、指のないツァヘルミーの足跡の一部は、歩行する魚によって作られた可能性があるという、大幅に修正された見解を示した。[12]しかし、アールバーグは、これらの足跡は自然のプロセスによって、あるいはティクタアリクやパンデリクティスのような移行種によって形成されたはずがないと主張した。[2] [13]代わりに、この論文の著者らは、入手可能な足の形態に基づいて、「イクチオステガリア」級の四肢動物が足跡を残したのではないかと示唆した。[2]しかし、2015年に発表されたデボン紀の四肢動物の足跡を批判的に検討した論文では、ザヘルミー足跡の指定に疑問が投げかけられ、魚の巣または摂食痕がその起源であると示唆された。[14] 2012年に行われたイクチオステガの生体力学に関する研究では、ザヘルミー足跡の足跡は四足歩行への適応という点でイクチオステガよりもさらに進んでいたことが示された。[15]グジェゴシュ・ニェジヴィェツキによる足跡の1つの復元図は、トゥレルペトンの足跡のものと全く同じであった。[16] [17]

ザヘルミーの足跡に関する論文の共著者であるナルキエヴィチは、ポーランドの「発見は、エルピストステギス類が四肢動物の祖先であるという説を反証した」と主張した[18] 。この見解はフィリップ・ジャンヴィエも部分的に共有している[19]。

スペンサー・ルーカスは、ザケルミーの足跡の大きさが一定でなく、手と足の形態が既知の四肢動物の足跡と一致しないことから、この足跡が四肢動物によって作られたのではないかと疑問を呈している。足跡の形態と淡水環境は、魚類の摂食痕や巣と一致すると示唆されている。[20]

エルピストステギッド科（ティクタアリクを含む）の起源と系統学的位置を四肢動物と比較するために、いくつかの新しい仮説が提唱されている。

参照

参考文献

  1. ^ Edward B. Daeschler、Neil H. Shubin、Farish A. Jenkins Jr. (2006年4月6日). 「デボン紀の四肢動物のような魚と四肢動物の体制の進化」(PDF) . Nature . 440 (7085): 757– 763. Bibcode :2006Natur.440..757D. doi : 10.1038/nature04639 . PMID  16598249.
  2. ^ abcdef ニエジュヴィツキ、グジェゴシュ;シュレク、ピョートル。ナルキェヴィチ、カタルジナ。ナルキェヴィチ、マレク。 Ahlberg、E 氏による (2010 年 1 月 7 日)。 「ポーランド中期デボン紀初期のテトラポッド軌道」。自然。463 (7277): 43–48。書誌コード:2010Natur.463...43N。土井：10.1038/nature08623. PMID  20054388。S2CID 4428903  。
  3. ^ ニエジュヴィツキ、グジェゴシュキ;シュレク、ピョートル。ナルキェヴィチ、カタルジナ。ナルキェヴィチ、マレク。 Ahlberg、E 氏による (2010)。 「ポーランド中期デボン紀初期のテトラポッド軌道。補足情報」。自然。463 (7277): 43–48。書誌コード:2010Natur.463...43N。土井：10.1038/nature08623. PMID  20054388。S2CID 4428903  。
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  5. ^ ジョナサン・エイモス (2010年1月6日). 「化石の足跡が『最古の陸生歩行者』を記録」BBC . 2010年1月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  6. ^ ナルキェヴィチ、カタルジナ;ナルキェヴィチ、マレク (2010 年 3 月 1 日) 「ホーリークロス山地（ポーランド中央部）におけるデボン紀中期炭酸塩プラットフォームの開発：コノドン類のビペナトゥス動物群からの新たな制約」。Neues Jahrbuch für Geology und Paläontologie - Abhandlungen。255 (3): 287–300。書誌コード:2010NJGPA.255..287N。土井：10.1127/0077-7749/2009/0025。
  7. ^ Niedźwiedzki, Grzegorz; Narkiewicz, Marek; Szrek, Piotr (2014). 「ポーランド、ザヘウミエで発見された最古のテトラポッド足跡の年代」Bulletin of Geosciences 89 ( 3): 593– 606. 2015年5月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年1月24日閲覧。
  8. ^ Narkiewicz, Katarzyna; Narkiewicz, Marek (2015年1月). 「 ポーランド、ホーリークロス山脈、ザヘウミエ・テトラポッド・トラックサイトの辺縁海成炭酸塩岩から発見された中期デボン紀無脊椎動物の痕跡化石」Lethaia 48 (1): 10– 12. Bibcode :2015Letha..48...10N. doi :10.1111/let.12083.
  9. ^ クヴァルンストロム、マーティン;シュレク、ピョートル。アールバーグ、E 氏による。ニエジヴィツキ、グジェゴシュ (2018-01-18)。 「最古の四足動物の足跡に関連する非海洋古環境」。科学的報告書。8 (1): 1074。ビブコード:2018NatSR...8.1074Q。土井：10.1038/s41598-018-19220-5。ISSN  2045-2322。PMC 5773519。PMID  29348562。 
  10. ^ 「痕跡証拠だけでは、四肢動物の進化に関する定説に対する私の考えを変えるには不十分だ」― デシュラーの引用（レックス・ダルトン、2010年1月6日）。「発見により、最初の四足動物の発見日が延期される」Nature . doi :10.1038/news.2010.1。 2014年3月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。
     • 「魚類から四肢動物への移行に関する既存のパラダイムを捨て去るつもりはない」― デシュラー氏の発言をジェフ・アクスト（2010年1月6日）が引用。「四肢動物の高齢化が明らかに」『ザ・サイエンティスト』誌。2016年3月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。
     • 「この研究に関わった科学者たちには敬意を表しますが、これらの示唆に富む足跡には他の説明がつくかもしれません。」 -ダン・ヴェルガノ（2010年1月6日）の記事で引用されたデシュラー氏の言葉。「四足動物の発見で古生物学上の水域が濁る」USA Today。2014年12月24日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  11. ^ [ニール・シュビン]は、 ティクタアリクの骨格模型を砂に押し込めば、論文に載っているものとよく似た足跡が残るだろうと述べており、粘度や角度が異なれば、さらに近い一致が得られるだろうとしている。さらに彼は、「ティクタアリクの解剖学的特徴には、歩幅がなかったことを示唆するものは何もない」と付け加えている。エド・ヨング（2010年1月6日）の記事「化石の足跡、陸地への侵入を1800万年遡らせる」。ディスカバー。2010年5月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  12. ^ King, Heather M.; Shubin, Neil H.; Coates, Michael I.; Hale, Melina E. (2011年12月27日). 「肉鰭綱魚類における陸生化石以前の歩行と跳躍の進化に関する行動学的証拠」. PNAS . 108 (52): 21146– 21151. Bibcode :2011PNAS..10821146K. doi : 10.1073/pnas.1118669109 . PMC 3248479. PMID  22160688.したがって、デボン紀の非指性足跡化石の一部が四肢動物に由来するという説は再考する必要があるかもしれない。 
  13. ^ 「足跡と一致する解剖学的特徴が見られます。足跡が移動することによって堆積物が移動した痕跡も含まれています」「これらが自然のプロセスによって形成されたとは考えられません。」 -レックス・ダルトン（2010年1月6日）で引用されたアールバーグの言葉。「発見により、最初の四足動物の発見日が延期される」Nature . doi :10.1038/news.2010.1。2014年3月8日時点のオリジナルよりアーカイブ。
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  17. ^ ウィキメディアで閲覧可能な、ドミトリー・ボグダノフによる2007年のトゥレルペトンの芸術的修復は、グジェゴシュ・ニェジヴィエツキによる2008年のザヘルミエ・トラックメーカーの描写と実質的に同一である。
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