ベトナム退役軍人は66年間にわたって化石を収集した。その1つは「ヤツメウナギの赤ちゃん」と名付けられ、古生物学者らに脊椎動物がどのようにして水から陸に移動したのかを再考させた

この化石はワニに似た生物の孵化したものであることが判明し、新しい研究によると、初期の動物は陸上に住むために進化するために変態を利用しなかったことが示唆されている

イーライ・スターク＝アルスター | AAAS マスコミュニケーションフェロー

2026 年 6 月 18 日

ベトナム戦争退役軍人、庭師の達人、そして熱心な化石収集家であるリチャード・ロックは、66 年間にわたって岩石を収集してきました。彼のお気に入りの場所は、シカゴの南西約 110 マイルに位置する肥沃な化石層であるメイゾン クリークです。ここは化石だけでなく、ツタウルシやライムを媒介するダニを熱心に受け入れて、世界最大級の古生物保管庫の 1 つから遺物を収集し、目録を作成するアマチュア科学者の献身的なコミュニティでも知られています。

2023年、化石愛好家のアンドリュー・ヤングはロックに、自分のコレクションの写真を撮ってもいいかと尋ねた。ロックは「家のいたるところに展示ケースがあり、ガレージには過密な保管場所がありました」とヤングは言います。 「私は彼の書斎に入り、ガラスの棚を見て、サンプルを降ろし始めました。そして、『ベビーフルーツ用』と書かれた小さなラミネートラベルが貼られたものを見つけました。そして私は心の中で思いました。『これはまだらではない』と。」

化石はもっと重要なものだったことが判明した。本日発表された研究では、 科学フィールド博物館の研究者、アルジャン・マン氏とジェイソン・パルド氏は、この標本を、すべての現生両生類、爬虫類、鳥類、哺乳類を生み出した四肢系統の一員である四肢動物の孵化したばかりのものであると説明しています。すでに博物館のアーカイブにある同様の化石や数十の近縁化石の分析と組み合わせると、この亀裂は、地球初の陸生脊椎動物を水中から引き上げるには変態が不可欠だったという広く信じられている考えを浮上させる。

おそらく高校の生物で四足動物の写真を見たことがあるでしょう。彼らは古代の、漠然とトカゲのような生き物で、脊椎動物が水から陸へ移行する最初の始まりでした。何十年もの間、科学者たちは、四足動物が変態を通じてこの変化を達成したと広く信じてきました。現代のカエルとよく似た、水棲のオタマジャクシとして始まり、その後、部分的に陸上に住む成体になるために全身の計画を再編成するというものです。

この仮説が生ま​​れたのは、初期の四足動物に最もよく似ている現生動物が変態を遂げたサンショウウオであることが部分的に挙げられます。しかし、ベルリン自然史博物館の魚類と両生類の化石コレクションの学芸員、フロリアン・ワイツマン氏は今回の研究には関与していないが、この類推には常に欠陥があったと主張する。変態が後で発展する可能性があるのは当然だと彼は言う。

岩石の化石が出現する前に、マンとパーデューはフィールド博物館のコレクションから別の標本を分析するのに数年を費やしました。研究室で遅くまで働いていたとき、マンは謎の化石に小さな発芽器官があることに気づきました。マン氏によると、研究者らは、どのような生物を見ていたのかを解明するために、「形態学に基づいて当時の候補動物のリストを調べ、解剖学的特徴に基づいてそれらのグループを徐々に除外し、診断にたどり着いた」という。

最終的に、走査型電子顕微鏡の画像により、科学者たちはこの動物が湾であることを特定することができました。これは、2 億 8,000 万年から 3 億 5,000 万年前に生態系を支配していたワニに似た捕食者です。この岩石化石は同じ種であると思われる。 「彼の標本は、より若い状態の体の外側をより多く示しています」とマン氏は言う。ということで、ストーリーが大幅に増えました。

これら 2 匹の赤ちゃんは、オタマジャクシのような生活段階にある兆候を示さなかったことに注意することが重要です。たとえば、岩石化石によって保存されている塞栓には小型の脚があり、サンショウウオの幼虫が変態で再吸収する前に水中で呼吸するために使用する羽毛状の付属器である外えらがない。これら 2 つの化石は、成体を「基本的に小型化したもの」だとマン氏は説明する。 「ワニほどの大きさの巨大な動物になるまで、彼らはどんどん大きくなり続けます。」

これは直接進化の兆候であり、今日多くの哺乳類、鳥類、爬虫類、さらには両生類でさえも使用されているのと同じ成長戦略です。この研究は、初期の四足動物が変態ではなくこの計画に従っていたことを示唆しているため、水陸移行は最初に別のルートをたどったに違いありません。この研究には関与していないベルリン自然史博物館の進化生物学者ナディア・プロビッシュ氏によると、一部の四足動物専門家は直接発生の特徴を持つ著名な化石が出現すると予想していたという。 「私たちは皆、これを待っていました」と彼女は言います。 「我々には直接証拠がなかったが、今回アルジャン・マンとジェイソン・パーデューが直接証拠を発見した。」

それでも、これら 2 つの化石だけでは、40 歳以上の変態を排除することはできませんでした。おそらく塞栓症はたまたま直接的な発展に向けて発展した産業だったのでしょう。しかし、マンとパルドは、他の古代の近縁種から採取した何千もの幼体の化石を調べたところ、それらのいずれにも変態の証拠は見つかりませんでした。 「それは単一の種ではありません」とパルド氏は言う。 「私たちは、幹群の四足動物、ヒレから手足への移行の一部であるあらゆる動物に行くことができます。食物の流れの複合体で見つかったそのカテゴリーに分類される動物には、変態を示すものが何もありません。」

プロビッシュ氏は、マン氏とパルド氏の結論については議論の余地はないと考えている。 「それは進化論のイメージにまったく当てはまらないと言う人は思いつきません」と彼女は言う。ワイツマン氏も同意する。 「化石はとても美しいです」と彼は言います。 「軟骨、骨、皮膚など、非常に多くの柔らかい部分が保存されています。私も同じ解釈をします。」

この原始的な保存状態は、ナハル ママンサで発見された化石の珍しい特徴です。他のほとんどの場所では、孵化したばかりのヒナの標本を見つけることは困難または不可能です。赤ちゃんは小さく、骨格の一部は軟骨でできており、死後すぐに腐敗します。幼体が残した小さな軟組織の束を保存するには、特定の一連の条件が必要です。

幸いなことに、食料の流れがその任務を果たしてくれました。約3億900万年前、この地域は広大なデルタ地帯で、季節性の洪水によって押し流され、鉄分を多く含む分厚い泥が堆積物に引き込まれ、その下に不幸な動植物が埋もれていた。他の場所では、バクテリアがこれらの生物を完全に分解するでしょう。しかし、そこでは死骸の周囲の泥に溶けた鉄が二酸化炭素と反応し、バクテリアを放出した。これにより、泥は炭酸鉄鉱物である菱鉄鉱に変化しました。生物の死から数日または数週間以内に、場合によっては軟組織が腐敗する前に、生物は硬い鉱物の塊に包まれます。

この地球化学的過程により、何百万もの凝結物が残されました。ヤング氏の説明によれば、「小さな卵の形をした石」で、収集家はこれを砕いたり、凍結融解したりして、内部の化石を明らかにすることができます。通常、コレクターはこれらのボールを回収するために地面を掘る必要がありました。しかし、20 世紀半ばに石炭鉱業がフィード クリークで採掘を開始し、露出した頁岩でコンクリートが容易に入手できるようになりました。

過去 80 年にわたり、食物の流れは収集家や市民科学者の注目を集めてきました。 「人々が石の交換で交流し、物を収集する傾向があった時代に、多くの人口の隣に炭鉱現場がありました」と、ナハル・マファムの市民科学者コミュニティとフィールド博物館の専門研究員との橋渡し役を務めるヤング氏は言う。現在、これらの愛好家の中には、追加の凝結物を収集するために毎週数回食物の流れを訪れる人もいます。 「彼らはとても賢くて教育を受けた人々です」とパルド氏は言う。 「彼らは時々私よりも自分が何を見ているのかをよく知っています。」

1960 年以来、ロックはこの市民科学者コミュニティの著名なメンバーです。サイエンス フェアでシダの化石にインスピレーションを得た彼は、中学生のときに父親と一緒に初めてナハル マゾンを訪れました。彼は「優れたコンクリート化がどのようなものかを私に示し、ハンマーでそれを打ち砕くことができることを教えてくれました」とロックは言う。 「それで集め始めたんです。」

数年後、父親はロックが持ち帰った化石の数を数えることにしました。 「どこかに行かなければならなかった」とロックは振り返る。 「4、5時間後に戻ってくると、父が私の机に座っていて、私はこう言いました。『もう終わりですか？』すると彼は、「いいえ…50,000でやめました」と言いました。そして彼は自分が怪物を作ったと言いました。」

ロックは赤ちゃんテトラポッドを拾ったことを覚えていません。しかし、マンとフレドのこの標本についての考えを聞いて、これを博物館に寄贈しなければならないと確信しました。 「これが非常に重要な化石であることにすぐに気づきました」とロック氏は言います。彼自身のコレクションではなく、博物館のコレクションの中で、このオブジェクトは「私たちが知らない過去について何かを学ぶのに役立つ」と彼は付け加えた。

変態が水から陸への進化の架け橋を作ったのではないとしたら、別の一連の形質がその役割を果たしたに違いありません。今のところ、その全容を知る者は誰もいない。 「時には、創造するために破壊しなければならないこともあります」とマンは言う。 「私たちは長年の仮説を解体したところです。これからはゼロから始めなければなりません。」

ロックに関しては、66 年間にわたる収集活動がこの事業に貢献できることを嬉しく思っています。彼が見つけた化石は「10セント硬貨ほどの大きさだった」と彼は回想した。 「妻はこう言いました。『どうやってそれを拾うなんて考えられるの？』そして彼女に言ったように、私はそれが何であれ、すべてを集めています。なぜなら、時間が経つまではそれが何であるかわからないからです。」