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デンマーク南部のグラム粘土採掘場で、約950万年前のクジラの骨のそばから、新種のクモヒトデ「Ophiura huebnerjenseni」の化石が見つかりました。研究チームは、海底に沈んだクジラの死骸にクモヒトデが集まっていたことを示す、初めての化石記録である可能性があるとしています。

クモヒトデは、細長い腕を持つヒトデの遠縁の動物です。化石が残された場所は、かつて北海の一部でした。

クジラの骨に接した3試料から骨片を発見

クジラの化石は2018年に発掘され、同じ個体のアカボウクジラ類の下顎と4個の椎骨が含まれていました。研究チームは、発掘時に採取した堆積物を洗ってふるいにかけ、顕微鏡で微小な化石を選び出しました。さらに、一部を走査電子顕微鏡で調べ、クモヒトデの骨格を構成する小さな板状の骨片の特徴から、新種と識別しました。

この新種は、中新世後期の海の地層であるグラム層から見つかった、クモヒトデ類として初めての記録でもあります。同層は貝類や脊椎動物の化石が豊富な一方、これまで報告されていた棘皮動物は1種だけでした。

死骸との関係を考える手がかりは、骨片の分布にありました。クモヒトデの骨片が含まれていたのは、クジラの骨に直接接する場所から採った3試料だけで、同じ地層でも骨格から離れた場所の試料や、ほかの比較試料には含まれていませんでした。

研究に参加したBen Thuy氏らは、海流によって骨片が集まった可能性や、その場所の化学的条件が保存に有利だった可能性も検討しました。一方、同程度の大きさと鉱物組成を持つウニの破片は、調べたすべての試料に含まれていました。Thuy氏は、この結果から保存条件だけによる説明は考えにくく、クモヒトデが死骸の上か近くに生息していたという解釈が支持されるとしています。

死骸の栄養を利用する浅い海の生物群集

海底に沈んだクジラの死骸は、周囲の動物にとって集中的な食物供給源になります。こうした場所に形成される生物群集は「鯨骨生物群集」と呼ばれ、現在の海ではクモヒトデもよく見られます。

研究チームは、今回のクモヒトデについて、普段は周辺の海底に暮らし、クジラの死骸のそばに多数集まった動物だったという解釈を有力視しています。研究に参加したMette Elstrup氏は、死骸から供給される栄養を、集まってきた動物が利用する段階にあった、浅い海の鯨骨生物群集と捉えています。

クジラの死骸の周囲で動物が利用する栄養源は、分解の進行とともに変化します。日本の相模湾と野間岬沖でマッコウクジラの死骸を調べた研究では、動物の組織に含まれる炭素・窒素・硫黄の安定同位体を測り、何を栄養源にしていたかを分析しました。

相模湾では、死骸を設置して2週間後の堆積物中の動物はクジラの軟らかい組織だけを栄養源としていましたが、9カ月後には化学合成で生み出された物質を利用していました。野間岬沖では、微生物による硫酸還元や、硫黄化合物を利用した有機物の生産が、死骸周辺の動物を支えていました。

この化学合成を支える仕組みの一つが、骨に豊富に含まれる脂質の分解です。酸素を使わずに活動する細菌が脂質を分解すると硫化水素が生じ、それを利用する化学合成細菌が有機物を作ります。こうした細菌を体内に共生させる貝などが、鯨骨生物群集を構成します。今回のグラムの化石について、Elstrup氏らは、深海の鯨骨生物群集で発達することがある硫化物に支えられた後期の段階ではなく、死骸からの栄養供給に動物が応じた段階と解釈しています。

北海道などの化石が残す別の動物の記録

クジラの死骸と結びついた生物群集は、ほかの時代や地域の化石からも知られています。北海道北西部の中新世の築別層では、クジラの骨と密接に伴って、イガイ科のAdipicola chikubetsuensisや、Solemya属、Calyptogena属などの二枚貝、Provanna属の巻貝が見つかっています。

この北海道の貝類群集について、研究者のAmano氏とLittle氏は、分解するクジラの骨の脂質に栄養を依存する化学合成生物群集だったと解釈しています。

ほかにも、米国の始新世の地層ではフジツボ類とカニ類、漸新世後期の地層では十脚類の記録があります。イタリアの更新世前期の鯨骨生物群集では、複数の十脚類に加え、殻を持つ単細胞生物である底生有孔虫も確認されています。

学名は音楽祭の創設者2人に由来

新種の学名「Ophiura huebnerjenseni」は、ドイツのヘビーメタル音楽祭「Wacken Open Air」を創設したHolger Hübner氏とThomas Jensen氏にちなんで付けられました。2人の音楽祭への貢献をたたえた命名です。化石を記載した研究には、南ユトランド博物館、ルクセンブルク国立自然史博物館、ドイツのDinosaurierpark Teufelsschluchtの研究者が参加しました。