蒲郡市生命の海科学館で、カンブリア紀の生物たちにふれる

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 9月2日、蒲郡市生命(いのち)の海科学館に行って、6月6日〜9月6日まで開催されていた企画展「アノひとは今! ― カンブリアンモンスターたちの今・昔」展などを見学しました。
 蒲郡市生命の海科学館は、古い時代の化石や岩石の展示が充実しており、展示品の中にはごく一部ですが触れられる物もあって、今年初めからぜひ行ってみたいと思っていた科学館です。しかし、コロナ禍の影響で、ほとんど休館状態になったり、展示品に触れることができなくなったりして、行けない状態が続きました。この科学館は、とくにカンブリア紀の化石については国内ではおそらくもっとも整った展示内容で、そこで行われる今回の企画展、とても楽しみにしていました。ようやく8月末に展示室を見学できるようになり、早速科学館にこちらの希望を伝え、館長の山中敦子さんに案内・解説していただけることになりました(念のため、触察用にビニールの手袋も持参しました)。
 新幹線で名古屋へ、名古屋から豊橋行きの電車に乗り、40分余で蒲郡駅に到着、駅の南口を出てそのままほぼまっすぐ5分くらい歩き、午後1時半過ぎに科学館に到着。予約は 2時からでしたが、早速館長の山中さんが来られました。目の見えない人の案内や解説は初めてということでしたが、ほぼ私の希望通りに対応してくれて、とてもやりやすかったです。
 
 まず、3階の常設展示のこの企画展に関連したコーナーの見学です。エディアカラ、チェンジャン(澄江)、バージェスと、展示ケースが古い順に並んでいて、順に説明してもらいました。
●エディアカラ生物
 エディアカラは、オーストラリア南部のアデレードの北にある丘陵。約5億6千万年前ころの化石(古生代のカンブリア爆発の直前、先カンブリア紀末のもの)。1922年以降に発見される。
 エディアカリア(Ediacaria):展示されていたのは直径20cm弱ほどのほぼ円形で、回りの縁には小さなとげとげがたくさんあるとのこと。このとげとげは、腔腸動物(クラゲやイソギンチャクやサンゴなど)の触手の先にある刺胞に相当するもので、エディアカリアはイソギンチャクの仲間とされているそうです。厚さについて尋ねると、せいぜい 3mmくらいかなとのこと。エディアカラ紀の生物には殻や骨など硬い構造はないはずなので、雌型の印象化石になっているのか尋ねてみると、雌型に砂などが詰まって置換されて化石化して雄型になっているそうです。
 ディッキンソニア(Dickinsonia):展示されていたのは、直径5cmほどの、わずかに横長の円形。中央に線が通っていて、その線から両側の縁に向って細かい筋が多数走っているそうです。この標本はディッキンソニアとしては小さいほうで、長さが数十センチから1メートル近くにもなるものがあるそうです。展示されているのは幼体で、長く伸びたのは成長したものではないかということです。幼体はほぼ円形ですが、大きくなるにつれて、小判型、長い小判型と、前後に伸びた形になって行きます。中央の線から両側に出ている筋も、大きくなるにしたがってその本数もどんどん増して行くようです。また、この両側に出ている1本1本の筋は、中央の線の同じ所からではなく、半本分ずれた所から出ていて、左右対称にはなっていないそうです(ふつうの動物は左右対称が基本)。
 その他にも数点展示されていましたが、エディアカラ紀の生物は、扁平で円形ないし楕円形、前後左右もよく分からないものが多いようです。目や口などもなくて、自分で動いて捕食することはなく、海底の泥や海水中から有機物を栄養として摂っていたのでしょう。
 
●チェンジャン動物群
 チェンジャン(澄江)は、中国雲南省の昆明の南方の地域。約5億2500万〜5億2000万年前(カンブリア紀前期)の化石。1911年以降に発見されている。
 まず、三葉虫。このような硬い殻(主に炭酸カルシウム)を持った動物があらわれるのは、カンブリア紀になってからです。エオレドリキア、ユンナノケファルス、ナラオイアなどがありました。大きさはいずれも数センチ。エオレドリキアは、頭と胸から長いトゲが出ているようです。ユンナノケファルス(ユンナノは地名の雲南、ケファロは頭の意)は、頭が大きく、目も大きく飛び出しているようです。
 ナラオイアは、三葉虫とは言え変わっていて、表面から見ただけでは三葉になっているのは分からず、頭の部分と、胸部・腹部の部分に大きく2分されているのが分かるそうです。また、表面の殻は石灰質の硬い殻ではなく、蛋白質のクチクラでそんなに硬くはないとのこと。カンブリア紀の最大の捕食者アノマロカリスは、このような軟かい殻の三葉虫なら食べていたでしょう(硬い殻の三葉虫で、殻にアノマロカリスのものと思われるぎざぎざの歯形の残っている化石も見つかっているそうです。チャレンジ精神のあるアノマロカリスだったら、試みにかじってみるかもしれませんね!ちなみに、チェンジャン動物群からもアノマロカリスは見つかっています)。
 マオティアンシャニア(Maotianshania。マオティアンシャンは地名で帽天山)は、長さ3〜4cm余ほどのミミズのような円柱形で、口から長い吻が伸びているそうです。海底の泥に縦に潜り込んで口を海底に出していたらしいです。鰓曳動物の一種と考えられているそうです。
 海綿動物に分類されているものも数種展示されています。名前がレプトミトゥスだったかレプトミテラだったかはっきりしないのですが、海底から、ちょうど野球のバットのような形の5cmほどの棒状のものが飛び出していたり、扇形に広がったハゼリア、名前は分かりませんが、5mmくらいの球形のものなどありました。
 クンミンゲラ(Kunmingella):大きさ10数cmの石に、5mmにも満たない小さなつぶつぶがびっしり付いているそうです。1個1個のつぶつぶは、ハート形で、とがったほうが上になり、そこで2枚の殻が合わさっているようです。これは、なにか大きな捕食者(もしかするとアノマロカリスかも知れない?)に食べられたあとの糞化石ではないかということです(殻は消化しきれずに残っている)。クンミンゲラは、現生のウミホタルやカイミジンコなど貝形類に属しているそうです。
 フキシャンフィア(Fuxianhuia。地名の撫仙湖に由来):長さは5cmもないくらいだが、多くの節(30くらい?)に別れていて、原始的な節足動物らしいです。
 
●バージェス動物群
 バージェスは、カナダのブリティッシュ・コロンビア州の南部(北緯51度30分くらい)にある登山道の名前で、そこの頁岩層から、軟体部もふくめ保存状態の良い多くの化石が発見されました(大部分はその後絶滅している)。約5億1000万年〜5億1500万年前で、カンブリア紀中期。1909年以降に発見されている。
 アノマロカリス(Anomalocaris):展示されていたのは、アノマロカリスの頭部から伸びている付属肢。20×12cmくらいの石に、15cm弱の付属肢(触手)がとてもきれいに見えているようです。この触手の大きさから推測すると、全体の大きさは少なくとも60cmくらいはあったのではということです。全体の形は、ショップで販売している10cmほどの大きさのアノマロカリスのフィギュアを触って知ることができました。頭部の前から1対の触手が弧を描くようにやや下向きに伸び、先は細くなっています。触手は10数個の節になっていて、各節には1対のトゲが下向きに付いていて、さらにそのトゲの先は細かく3つに分かれているそうです。触手の各節は内側(下向き)にかくかくと曲がるようになっていて、触手で捕えた餌を、頭部の下面にある口(口の回りは放射状に開閉するいくつもの歯になっている)まで運べたようです。また、頭の上の両側には大きな目が飛び出しています(1万個以上ものレンズからなる複眼で、目を動かすこともできたらしい)。胴部の両側には13対の鰭が連なっていてほとんど1枚の大きな鰭のようになっています。この大きな鰭を(エイのように?)ひらひらと波打たせて、海中を泳いでいたようです。胴の後ろには、斜め上に3対とがった尾鰭のようなのが伸びています。アノマロカリスは、今は節足動物に分類されています(脚はないが、体節制で、付属肢が関節の連なりになっていることなどからだと思う)。
  *アノマロカリスは、当初、19世紀末に堅い殻に被われた触手だけが発見されて、それがエビなど甲殻類の腹部から尻尾の辺に形が似ていたので、Anomalocaris(奇妙なエビの意)と名付けられました。20世紀になって、バージェス頁岩中から軟体部も含む良質の化石が多数発見され、その中に、真ん中に穴の開いたクラゲのようなものと、鰭のあるナマコのようなものがあり、前者はペユトイア、後者はラガニアと名付けられました。1970年代以降新しく発掘された化石などの詳しい検討から、この 3つは同一の動物の一部で、アノマロカリスは前部付属肢、ペユトイアは放射状に開閉する口、ラガニアは胴体だということが分かり、1985年にこの動物は改めてアノマロカリスと命名されました。
 オレノイデス(Olenoides):これは、ショップのフィギュアで触りました。おなじみの三葉虫です。大きさは8cmくらい。頭の前に 1対の触角が長く伸び、また尾部の後ろにも触角?のようなのが1対伸びています。目は、頭の両側面に小さなのがありました。フィギュアで脚の数を数えてみると、15対ありました(実際はもっと多いような気がする)。
ピカイア(Pikaia):これも、展示されているものの説明とともに、ショップのフィギュアも触りました。カンブリア紀の動物でアノマロカリスがヒーローだとすれば、このピカイアはヒロインではないかとのこと。体長3cm余と小さいですが、縦に扁平で厚さは2mmから5mm弱、すらあっとした魚?のように見えるかもしれません。体の前のほうは急に途切れたようになっていて、頭も顎も目もなく、少しとがったような角(口?かも)とごく短い触角らしきものが1対あるだけ。体の両側面には縦の筋のようなのがたくさん連なっており、またお腹の下は細い鰭のような感じもします。背に原始的な脊索が通っていて、これで体が支えられ、体をくねらせながら泳いだようです。現生の脊索動物としてはナメクジウオがいて、ピカイアはこれと似た原始的な脊索動物だと考えられています。[なお、バージェス動物群より前のチェンジャン動物群には、原始的な脊椎動物(=無顎の原始的な魚類)とされるミロクンミンギアとハイコウイクティスが見つかっている。]
 マルポリア(Marpolia):これは動物ではなく、海藻だそうです。1〜2cmから10cm弱くらいの大きさで、3つないし4つに別れているとか。
 マーレラ(Marrella):これも、ショップのフィギュアで触りました。大きさは1cm余と小さく、三葉虫の殻が出来損なったような感じかもと言っていました。背には殻の一部なのでしょうか、長い横棒とそれから後ろに4本の棒のようなのが伸びていました。フィギュアを触って驚いたのは、頭部から前に1対の触角があるとともに、両側に水平に長い触角のようなのが伸びていたこと(第二触角と言っていました)。体の下には細い足のようなのがたくさんあります。このマーレラは、バージェス頁岩からもっとも多く見つかっている化石で、アノマロカリスなどの餌になっていたかもしれないということです。
 
 続いて、この企画展の展示に移動します。蒲郡市生命の海科学館が開館したのは1999年、カンブリア紀の生物たちについても開館後の20年間に研究が進んで、カンブリア紀の生物たちについての認識も変化し、また新しい知見も加わりました。それらを紹介しようというものです。
 まず、アノマロカリスの復元図が4種類展示されていました。1993年版は、NHKの番組に用いられたもので、当時すでにアノマロカリスは節足動物門に分類されていたこともあるのでしょう、なんか昆虫っぽいと言っていました。2001年版はチョコラザウルスのシリーズの1つで、小さいがよく出来ているようです(目があまり飛び出ていないとか)。2015年版もNHKの番組で使われたもので、前の付属肢や後ろの尾鰭が大きいようです。2018年版は、胴の両側の13の鰭がエイのような1枚のようになっていてひらひらしている感じだそうです。さらに、最新版(20年版?)では頭部に甲皮(上面と両側面の3枚がくっついているようだ)がはっきりと分かるそうです。また、この科学館が1999年に開館した時に展示していた復元図もありました。これには2つの特徴があって、頭に甲皮があることでは最近の研究と一致している(先見の明?)が、鰭とともに小さな脚も描かれていて、これはその後の研究に照らして明らかな間違いです。
 次に、その復元図が大きく二転したハルキゲニア(Hallucigenia)。これも、ショップのフィギュアで触りました。体長は3cmくらいで、体はミミズのような円柱形。背に7対の太めのトゲがあり、腹側には7対の細い脚のようなのといくつか触角のようなのがあります。(脚の先には1対の爪のようなのが見られるということで、有爪動物(現生ではカギムシ)に分類されているようです。)体の一端は細く伸びていて、その先に小さな穴のようなのがあります。1977年の復元では、上下反対、つまり背側のやや太めのトゲを脚とみなし、腹側の脚などは背から伸びる触手のようなものとされていました。1992年の復元で、この上下反対が正されます。さらに、以上の2つの復元では体の端の太いほうが前、細いほうが後ろとされていましたが、2015年の復元で前後が逆転して、細いほうが前、太いほうが後ろとされます(細いほうの先端にある穴が口で、その中に歯のようなのも確認されたという)。
 レアンコイリア(Leanchoilia)は、体長6cmくらい、昆虫のような感じで、10余の節からなっており、脚の先は細くなってひらひらしている感じだとか。レアンコイリアには目が確認されていませんでしたが、2012年の研究で、50個のレアンコイリアの化石を詳しく調べたところ、4個の化石で小さな複眼が見つかったそうです。複眼が確認されたことで、レアンコイリアが節足動物であることがより確からしくなったのでしょう。
 ウィワクシア(Wiwaxia)は、なんとも面白い形でした。これも、ショップのフィギュアで触りました。大きさは5cm弱くらい。体は、ちょうどラグビーボールを縦に半分に切ったような形で、平たい面が腹側、半球状になっている面が背になり、背には5列くらい、きれいに鱗が規則正しく並んでいます(フィギュアを触って、私はセンザンコウの剥製を触った時の印象を思い浮かべた)。この鱗には細かい溝があり、もしかすると構造色で虹色に輝いていたかもしれないということです。さらに背の上には 2列、7本くらいずつとがったトケが立並んでいます。無敵の防御姿勢のようです。このウィワクシアからは最近歯舌のようなのが見つかり、軟体動物に属するとも考えられるようですが、軟体動物と環形動物両方の共通祖先ではないかという説もあり、分類ははっきりしていないようです。
 次に、最新の注目すべき研究が紹介されていました。カンブリア紀になって急に、現生の生物にもつながるものも含め多くの多細胞生物種が爆発的に登場したと考えられていますが、すでにエディアカラ紀にその準備段階とも言えるような状況があったのではという研究で、名古屋大学の大路樹生教授らの国際共同研究グループが2018年に発表したものです。海底の泥の壁のようなのが展示されていて、その壁には穴があちこちぼこぼこと開いているそうです。穴の直径は1cmくらい、深さは3〜4cmほどで、穴の底のほうは曲がっているようです(実際はU字型に曲がっていて、2つの縦穴がつながっている)。これは、5億5千万年前(エディアカラ紀後期)のモンゴル西部で採集された地層だそうです。これは生痕化石で、ミミズのような動物が海底に縦に潜り込みトンネルまで掘り進んでいたことを思わせます。エディアカラ紀と言えば、運動性の少ない平たい動物とおだやかな海底の様子をを想像しますが、すでにこの時代から栄養を摂るために海底の泥の中を活発に動き回る能力のある動物がいたことになります。海底もこのような動物の活動で乱れぼこぼこになっていたのでしょう。
 
 さらに、この企画展と同時に開催されている企画展「竹島からはじめる地球のれきしのあるきかた」(11月23日まで)、およびミニ展示「発見!ペンギンの真似をした鵜!」(9月30日まで)もごく簡単に案内してもらいました。
 竹島についての企画展では、竹島付近の岩石が展示されていました。私がちょっと触れたのは、トーナル岩、珪質片麻岩、砂質片麻岩、それに水晶の細かい結晶がたくさん付いたペグマタイトです。
 蒲郡付近の地形についてはよく分からないのですが、Youtubeの動画発見!美しき蒲郡 誕生の秘密に迫るが参考になりました。この付近も以前は海でいわゆる付加体に当たる地域だったようです。南側からプレートのゆっくりした動きとともにはるか南の海底の砂や泥がもたらされ、また陸側からも砂や石が落ちてきて溜まって、主に堆積岩として蓄積したのでしょう。そのような地域で 1億年くらい前に激しいマグマ活動が続き、その一部は蒲郡の海側、竹島やその周辺の地域の花崗岩帯として見られるそうです。トーナル岩はその一部のようで、マグマが25〜30kmの地下深くでゆっくりと冷えて固まった深成岩のようです(石英の多い閃緑岩)。珪質片麻岩や砂質片麻岩は、蒲郡の山側の地域でよく見られるもので、激しいマグマ活動により高熱のマグマが堆積岩中に貫入したりして変性した岩石のようです。縞模様がよく見え、割れやすい性質もあって、石垣などに使われていることもあるようです。またこの地域では、小さな水晶やガーネットなどもしばしば見つかるようです。
 ミニ展示「発見!ペンギンの真似をした鵜!」では、ペンギンモドキの大腿骨の化石が展示されていました。この化石は、2016年に当時長崎県西海市の学芸員で現在この科学館の学芸員である森浩嗣さんが、西海市大瀬戸町の海岸で発見したものだそうです。長さ15cm弱、径が5cm近くもあるものだそうです(鳥の大腿骨としては太いような気がした)。この化石を福井県立恐竜博物館の方とCTスキャンなどして共同研究し、その論文が2020年8月に発表されました。それによれば、この化石は、3400万年前の世界最古級のペンギンモドキ(プロトプテルム科の鳥類)のものだそうです。ペンギンモドキは、その化石がアメリカや日本各地から発見されていて、3500万年くらい前から1800万年くらい前まで、北太平洋の沿岸に生息していたペンギンそっくりの姿の飛べない海鳥で、海中に潜って泳いで魚やエビなどをつかまえていたらしいです。この化石はペンギンモドキとしては中型のもので、もしかすると新種かもしれないということです。ネットで調べてみると、ペンギンモドキの祖先としてはペリカンとなっているページもありますが、それはおそらく大型のペンギンモドキで、鵜は中型ないし小型のペンギンモドキの祖先のように思います。なお、このような例は、収斂進化(異なる生物種が、似たような環境で生活を続けることで類似した体形ないし形の似た器官を持つようになること)の一例だと言っていいと思います。
 
 今回の企画展などの見学、本で文章でしか知らなかったエディアカラ紀やカンブリア紀の生物たちについて、一部はショップのフィギュアも触りながら、とても詳しく説明していただき、また最新の研究成果にもふれることができ、たいへん満足しました。館長の山中さんに心より御礼申し上げます。
 *この文章を書くにあたり、主に『古生物ビジュアル大図鑑 ― 生命誕生から古生代まで進化の謎と生命の神秘に迫る! 奇妙で不思議な古生物たちの世界』(洋泉社 2018年)の文章のみの点字データ、カンブリア紀の動物を参考にしました。
 
(2020年9月6日)