「地球の植物じゃないのでは…？」
そう疑いたくなるような奇妙な見た目をした太古の樹木の化石が発見されました。
米コルビー大学（Colby College）によって発掘され、「サンフォルディアカウリス（Sanfordiacaulis）」と名付けられたこの植物は、約3億5000万年前にカナダ東部に生えていた樹木です。
外観はシダやヤシの木に近いですが、驚くべきことに、樹上のわずか数十センチ幅の幹の間に250枚以上の葉っぱがぎゅうぎゅう詰めになって生えていました。
シダやヤシの葉は大体15〜20枚ほどなので、これは異例中の異例。
研究チームは奇跡的に保存されていた葉の化石から、そのありし日の姿を3Dで復元させています。
研究の詳細は2024年2月2日付で科学雑誌『Current Biology』に掲載されています。
目次
- 3次元的に保存された葉や幹の化石を発見
- ありし日の姿を立体的に復元！
3次元的に保存された葉や幹の化石を発見
研究チームは2017年に、カナダ東部・ニューブランズウィック州にある採石場での発掘作業中に、最初の木の断片化石を発見しました。
年代は約3億5000万年前の石炭紀のものです。
さらにその後の数年間で同じ木の化石標本が4つ見つかったことで、樹木の全体像の復元に成功しています。
奇跡的だったのは、樹木に幹だけでなく葉っぱの化石が保存されていたことです。
太古の植物は一般に、もろくて分解されやすい葉は化石として残りにくいことで知られます。
研究主任のロバート・ガスタルド（Robert Gastaldo）氏も「樹冠上の幹に葉が保存された植物化石を見つけることは異例である」と話しました。
加えて、幹や葉っぱの化石が3次元的に保存されていたことも正確な復元を可能にしています。
ガスタルド氏の説明によると、この地域は当時湖があった場所で、その側に立っていた樹木が地震によって倒木し、泥とともに埋もれ、湖底の堆積物となったことで葉も幹も立体的に保存されるに至ったという。
チームはこの植物を「サンフォルディアカウリス（Sanfordiacaulis）」と命名しています。
そして化石分析から、サンフォルディアカウリスのありし日の姿を復元した結果、地球上のどの植物とも異なる奇妙な姿が立ち現れました。
ありし日の姿を立体的に復元！
復元の結果、樹木の高さは約2.7メートルで幹の直径は約16センチと小さなサイズでしたが、樹冠にあたる約75センチの幹の間に250枚以上もの葉っぱが密集して生えていたのです。
枝は存在図、細い幹から葉っぱが直接生え出していました。
葉っぱの長さは部分的に保存された化石断片だけでも1.75メートルあり、本来なら3メートル近く伸びていたのではないかとチームは推測しています。
各々の葉っぱは螺旋状に配列されており、近くの葉っぱとできるだけ重なり合わないようになっていました。
ガスタルド氏はこれについて「光合成で取り込める日光の量を最大化するためのレイアウトだろう」と述べています。
また背が低いことから、サンフォルディアカウリスは近くに生えている背の高い樹木の真下に自生していたことを示唆します。
こうした日光を受けにくい悪条件を踏まえた上でも、葉っぱを螺旋状にディスプレイする必要があったのかもしれません。
サンフォルディアカウリスは一見すると、熱帯地方に見られるシダやヤシの木に似ていますが、葉の数で明確に違っていました。
シダやヤシの木はだいたい15〜20枚程度の葉っぱしかつけないので、サンフォルディアカウリスの異常さが伺えます。
植物の進化実験の失敗例？
これまでの研究で、植物は約4億7000万年前に陸上に進出し、約4億1900万〜3億5900万年前のデボン紀に種や形状の多様化が始まったことが分かっています。
サンフォルディアカウリスはおそらく、約3億5900万〜2億9900万年前の石炭紀に実験的に出現した種であり、生存競争に適応できなかったせいで淘汰された可能性が高いとのことです。
やはり背が低い上に限度を越した葉っぱの多さが、種の繁栄にブレーキをかけたのでしょう。
それでもガスタルド氏は、このユニークな植物について「地球の歴史の中に、私たちが見たこともないような姿をした木がまだまだ存在していることを思い出させてくれるもの」と述べています。
生命の歴史は”実験”の繰り返しであり、突飛な姿をした動植物は過去にたくさん存在しました。
しかし、その突飛さは弱肉強食の世界を生き抜く上では不利に働くことがほとんどで、複雑すぎる生命はその度に地球上から姿を消していったのです。
ただ、彼らが存在した証は化石として確かに残っており、今日の私たちにそのユニークな姿を見せてくれています。
参考文献
Rare 3D fossils show that some early trees had forms unlike any you’ve ever seen
https://phys.org/news/2024-02-rare-3d-fossils-early-trees.html
‘We were gobsmacked’: 350 million-year-old tree fossils are unlike any scientists have ever seen
https://www.livescience.com/planet-earth/plants/we-were-gobsmacked-350-million-year-old-tree-fossils-are-unlike-any-scientists-have-ever-seen
元論文
Enigmatic fossil plants with three-dimensional, arborescent-growth architecture from the earliest Carboniferous of New Brunswick, Canada
https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(24)00011-3
ライター
大石航樹: 愛媛県生まれ。大学で福岡に移り、大学院ではフランス哲学を学びました。 他に、生物学や歴史学が好きで、本サイトでは主に、動植物や歴史・考古学系の記事を担当しています。 趣味は映画鑑賞で、月に30〜40本観ることも。
編集者
海沼 賢: 以前はKAIN名義で記事投稿をしていましたが、現在はナゾロジーのディレクションを担当。大学では電気電子工学、大学院では知識科学を専攻。科学進歩と共に分断されがちな分野間交流の場、一般の人々が科学知識とふれあう場の創出を目指しています。
