初期の四肢動物の足跡
最古の陸生脊椎動物、いわゆる四肢動物の足跡 がいくつか報告されています。これらの足跡は、脊椎動物の進化における水生から陸生への移行を研究する上で重要な知見を提供します。こうした化石は、進化史におけるこの重要な移行の時期を明らかにするだけでなく、最古の四肢動物の移動形態がどのようなものであったかを明らかにする上でも役立ちます。
発生事例
オーストラリア、ビクトリア州
オーストラリア、ビクトリア州ジェノア・リバー層の単一の砂岩層から、3本の足跡が発見されました。[ 1 ]ジェノア・リバー層は、非常に細粒の紫褐色の非海成砂岩で、層内のシダ状植物化石と地層の対比に基づき、後期デボン紀のものと推定されています。[ 1 ]足跡はそれぞれ4つ以上の圧痕を残しています。それぞれの足跡は、左右の足跡とほぼ平行な構造をしています。どの圧痕にも体を引きずった痕跡は見られませんが、尾を引きずった痕跡が1本あります。これは、ここで示された動きは、この動物が四肢で体を完全に支えていたことを示していると解釈されます。さらに、足跡の1つには、5本の指があったと報告されている四肢の指構造が保存されていると解釈されています。これらの足跡は、後期デボン紀までに「典型的な」四肢動物が完全に進化していたことを示唆しています。
アイルランド、ヴァレンティア島
アイルランドのヴァレンティア島のヴァレンティア・スレート層では、3か所の地点から9つの四肢動物の足跡が発見されたと報告されている。 [ 2 ] [ 3 ]ヴァレンティア・スレート層は主に紫色の細粒砂岩とシルト岩で構成され、河川環境を反映していると解釈されている。ヴァレンティア・スレート層の花粉学的集合と、約3億8500万年前の混合層降下凝灰岩層のU-Pb放射性同位体年代測定に基づくと、足跡の年代は中期デボン紀後期とされ、 [ 3 ]ポーランドからの初期中期デボン紀（アイフェリアン）の痕跡とともに、これらの四肢動物の足跡は最も古い記録の1つとなっている。[ 4 ]ヴァレンティア島の最も広範な足跡は細粒砂岩に保存されており、左右の印象が平行方向に約145の刻印が記録されている。痕跡の大きさが系統的に変化していることから、この動物の手足の痕跡を区別することが可能ですが、この痕跡にはそれ以上の詳細な情報は保存されていません。同じ場所にある他の痕跡には、尾と体の引きずり痕跡が保存されています。痕跡と砂岩の性質から、この場所は水で飽和していなかったと解釈されます。したがって、これらの痕跡は完全に陸生移動を行っていた証拠であると解釈されます。
ポーランド、ホーリークロス山脈
ポーランド南東部に位置する聖十字架山脈のヴォイチェホヴィツェ層から、足跡と圧痕の集合が報告されている。 [ 4 ]ヴォイチェホヴィツェ層は浅い海水流入型の潮汐またはラグーン層で、コノドント化石と境界層の以前の生層序に基づくと、約3億9500万年前の中期デボン紀アイフェリアン期に遡る。足跡群集の保存状態は様々で、指状痕などの微細な形態が保存されている明瞭な足跡もあれば、輪郭のみが保存されている曖昧な足跡もある。前述の足跡と一致して、これらの足跡は2列の平行な圧痕列に分かれており、体や尾が引きずられた痕跡は見られない。
解釈
これらの初期の足跡は、デボン紀にはすでに陸上で四肢動物が活動していたことを示すさらなる証拠となるが、最近の研究では、これらの発見から生体力学的な解釈を導き出すことも目的としている。
一般的に、最初期の四肢動物は現代の両生類と非常によく似た運動パターンを示し、動物が前進する際に胸帯と腰帯全体が揺れ、足跡に見られるような角張ったパターンを形成したと考えられている。[ 1 ] [ 2 ] [ 4 ]この運動はサンショウウオなどの動物では極めて一般的であるが、近年の研究では陸生の条鰭綱と肉鰭綱の魚類が同様のパターンを作り出していることも示されている。条鰭綱洞窟魚などの動物では、交互の足跡と古代の足跡の全体的な配置が容易に再現された。[ 5 ]同様に、肉鰭綱の魚類である現代の肺魚は、肢駆動型移動ではなく軸方向の屈曲によっていくぶんか類似した足跡を形成できることが示された。[ 6 ]これらの研究は、これらの足跡が実際には四肢動物によって作られたものであることを必ずしも否定するものではないが、少なくともこれらの足跡の解釈を曖昧にしている。
Niedźwiedzki らによる研究では、特にポーランドの足跡を分析し、足跡の一部は 2 本の肢のみによって支配されていると解釈しています。[ 4 ]この「はしご状」のパターンは左右対称の足跡を生み出し、1 組の肢が動きを支配しており、他の肢はそれほど体重を支えていないか、まったく使われていないことを示しています。[ 4 ]イクチオステガに関する最近の生体力学的研究はこれを裏付けており、この動物の肢の可動域では、交互の足踏みを支えるのに必要な回転ができなかったことを示しています。[ 7 ]代わりに、イクチオステガは、肢を後ろに押し出して前方に突進し、その後回転させて元の位置に戻すという、現代のトビハゼに似た方法で移動していたようです。 [ 7 ]他の足跡の大部分から解釈される交互歩行がイクチオステガには当てはまらないという事実は、最古の体化石のものと異なる肢と帯の構成を持つ、未発見の初期四肢動物が存在することを示唆している。
参考文献
- ^ a b cウォーレン、ジェームズ・W.; ウェイクフィールド、ノーマン・A. (1972年8月). 「オーストラリア、ビクトリア州デボン紀後期の四肢動物脊椎動物の足跡」. Nature . 238 (5365): 469– 470. Bibcode : 1972Natur.238..469W . doi : 10.1038/238469a0 . ISSN 0028-0836 . S2CID 4208007 .
- ^ a b Stössel, I. (1995). 「アイルランド南西部におけるデボン紀の新たな四肢動物の足跡の発見」. Journal of the Geological Society . 152 (2): 407– 413. Bibcode : 1995JGSoc.152..407S . doi : 10.1144/gsjgs.152.2.0407 . S2CID 131359994 .
- ^ a b Stössel, Iwan; Williams, Edward A.; Higgs, Kenneth T. (2016). 「アイルランド南西部、ヴァレンシア島中期デボン紀テトラポッド足跡のイクノロジーと堆積環境」. 古地理学・古気候学・古生態学. 462 : 16– 40. Bibcode : 2016PPP...462...16S . doi : 10.1016/j.palaeo.2016.08.033 .
- ^ a b c d e Niedźwiedzki, Grzegorz; Szrek, Piotr; Narkiewicz, Katarzyna; Narkiewicz, Marek; Ahlberg, Per E. (2010年1月7日). 「ポーランドの中期デボン紀初期のテトラポッドの足跡」 . Nature . 463 (7277): 43– 48. Bibcode : 2010Natur.463...43N . doi : 10.1038/nature08623 . ISSN 1476-4687 . PMID 20054388. S2CID 4428903. 2018年2月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。
ヨーロッパとオーストラリアの多くの地域で、非常に初期のテトラポッドの足跡と推定されるものが記録され
ている
。
[...]図5｜足跡の系統学的意味。[...]バーは年代測定の不確実性を示す概算値です。統計的なエラーバーではなく、現在進行中の議論を反映させるためのものです。
代替URL
- ^ Flammang, Brooke E.; Suvarnaraksha, Apinun; Markiewicz, Julie; Soares, Daphne (2016年3月24日). 「歩行する洞窟魚におけるテトラポッド様骨盤帯」 . Scientific Reports . 6 (1) 23711. Bibcode : 2016NatSR...623711F . doi : 10.1038 /srep23711 . PMC 4806330. PMID 27010864 .
- ^ Falkingham, Peter L.; Horner, Angela M. (2016年9月27日). 「陸生移動中の肺魚が形成する足跡」 . Scientific Reports . 6 (1) 33734. Bibcode : 2016NatSR...633734F . doi : 10.1038/srep33734 . PMC 5037403. PMID 27670758 .
- ^ a bピアス, ステファニー E.; クラック, ジェニファー A.; ハッチンソン, ジョン R. (2012年5月23日). 「初期四肢動物イクチオステガにおける3次元四肢関節可動性」 . Nature . 486 (7404): 523– 526. Bibcode : 2012Natur.486..523P . doi : 10.1038 / nature11124 . ISSN 0028-0836 . PMID 22722854. S2CID 3127857 .
