2億5000万年前、南極にいた生物のキバに「冬眠」の痕跡を発見!冬眠を始めた最初の生物かも

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「リストロサウルス」の復元イメージ/Credit: Crystal Shin, scitechdaily

動物たちは、食料の乏しい冬の対策として「冬眠(英: hibernation)」という戦略をとります。特に寒さの厳しい極地付近では、大半の動物が冬眠により物静かに冬を乗り越えます。

しかし、冬眠がいつから始まったのかは分かりませんし、化石中に冬眠の証拠を見つけるのは困難です。

ところが、8月27日付けで、「Communications Biology」に掲載された研究により、約2億5000万年前の南極生物の化石に冬眠をした形跡が発見されました。

冬眠を示唆する化石の中では最古であり、冬眠行動が、哺乳類や恐竜の進化前からすでに存在したことを強く裏付けています。

冬眠を取り入れた最初の生物を発見か?

冬眠の痕跡が見つかったのはリストロサウルスと呼ばれる生物で、現生哺乳類の祖先に当たります。

ペルム紀から三畳紀にかけて世界各地に分布し、ウミガメのような口先と生涯成長し続けるキバが特徴的です。

サイズは小柄なものでイノシシほど、大型だと2メートルを超えるものもいました。これまでに、インド、中国、ロシア、アフリカ、南極から出土しており、当時としてはかなり普遍的な生物だったようです。

Credit: University of Birmingham

またリストロサウルスは、陸上生物の70%が死滅した約2億5000万年前の「ペルム紀大量絶滅」を生き延びた存在として、生物の進化と適応の歴史を理解するための重要な研究対象となっています。

今回、冬眠の兆候を示したのは、南極大陸で採取されたキバの化石です。リストロサウルスのキバは死ぬまで成長し続けるので、個体の成長過程が詳しく調べられます。

当時の南極大陸は大部分が極圏内に入っており、冬の時期は日の差さない期間が続いていました。その中で、南極のリストロサウルスは、冬を乗り切るために冬眠を編み出した可能性があります。

南極のリストロサウルスにだけ冬眠の痕跡を確認

研究チームは、環境による成長プロセスの違いを調べるため、南極で採取されたリストロサウルス6頭のキバと南アフリカで採取された4頭のキバを比較しました。

ともに同時代の化石ですが、当時の大陸位置は今とは異なり、南極は極地にほど近く、南アフリカはそれより1000キロほど北側にありました。

当時の南極とアフリカは繋がっていた/Credit: Megan Whitney/Christian Sidor , scitechdaily

キバの断面は、樹木の年輪のようなパターンを示し、そこから代謝やストレス、身体的な緊張レベルが分かります。

その結果、2地点のキバは、似たような成長パターンを示したものの、南極の方にだけ「年輪が密に詰まって太いリング状になる傾向」が見られました。

南極で採取されたキバの断面、年輪が密に詰まっている/Credit: Megan Whitney/Christian Sidor

研究主任のミーガン・ホイットニー氏によると「これは生体が過度のストレス環境にさらされたこと、つまり、冬眠により代謝レベルが低下したことを示す」そうです。

この特徴は、冬眠をする現生動物の歯にも見られます。

現代の「冬眠」とはちょっと違う?

一方で、ホイットニー氏は「南極のリストロサウルスが完全な冬眠状態に陥っていたとは断定できない」と話します。

というのも、キバの年輪を見る限りでは、現代に見られる冬眠ほど代謝の低下期間が長くなく、それより短い「休眠状態(英: torpor)」だった可能性があるのです。

2億5000万年前の地球は今より気温が高く、南極地方にも森林が繁茂していました。しかし、極地に近づくほど、冬の日照時間は短くなり、植物や動物は過酷な環境にさらされたと思われます。

その中で、南極に住むリストロサウルスだけが、冬を乗り切る方法を独自に修得したのかもしれません。

2017年に南極で化石採取をするホイットニー氏/Credit: Christian Sidor , scitechdaily

ただ残念なことに、リストロサウルス亡き後の生物は、恐竜も含め、成長し続ける歯を持ちませんでした。冬眠により生じるストレスや緊張の兆候を見るには、生涯にわたって成長し続ける骨が必要です。

そのため、リストロサウルス以後の冬眠の変化を知ることはできません。

リストロサウルスが、冬眠を始めた最初の脊椎動物だったのか、あるいはそれ以前から存在したのかは不明ですが、冬眠行動が予想より大昔に起源を持つのは確かなようです。

【編集注 2020.09.01 07:55】
記事内容に一部誤りがあったため、修正して再送しております。
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