The serpulid tube worms from the Eocene deposits of Soh and Zefreh in Central Iran and their palaeoecological implication

人類が地球を歩むずっと前、太古の海の下で、ある種の建築家が働いていました。彼らは石や木で建物を造るのではなく、柔らかい体を守るために硬いカルシウムベースの管を分泌する、小さな海洋虫でした。セリプリド（管虫）として知られるこれらの管棲生物は、化石記録によく見られ、しばしば岩や貝殻に固着しています。しかし、これらの一部の虫、例えばRotularia属やDitrupa属を含むグループは、独自の戦略を発達させました。硬い表面に付着する代わりに、彼らは海底の柔らかく流動的な泥の上で自由に生活していたのです。この不安定な環境で生き残るために、彼らは重く、渦巻き状の管を進化させました。そこには鋭い隆起やキール（竜骨）があり、それがバラスト（底重）のように機能して、彼らを直立させ、堆積物の中に沈み込むのを防いだのです。これらの虫の化石化した残骸を研究することで、科学者たちは、水深や温度から、海流の強さや海底の安定性に至るまで、あらゆることを含めた、彼らが生息していた古代の環境を復元することができます。

最近の研究で、研究者たちはイラン中部のエオセ（始新世）の堆積物、具体的にはソフ（Soh）およびゼフレ（Zefreh）周辺の地域に注目しました。長年、イランのこの地域で知られていたセリプリドは、単一種のRotulariaのみでした。しかし、新たな調査によって、より豊かで多様なコミュニティが明らかになりました。研究チームは、中始新世に遡る石灰岩やマール（泥灰岩）の層から数百の標本を収集しました。発見物の中には、以前はヨーロッパや北米で知られていた種であるRotularia spirulaeaが数十個体含まれており、さらにイランにおける初記録となる他の2種、Rotularia leptostomaとDitrupa strangulataも見つかりました。これらの虫が岩層の中に極めて豊富に存在していることは、彼らが、大型の単細胞生物である有孔虫や、様々な巻貝、二枚貝、さらには古代のカニといった他の海洋生物と共に、その地域の生態系において支配的な役割を果たしていたことを示唆しています。

これらの生物が正確にどのようなものであり、どのように生きていたのかを理解するために、研究者たちは単に化石を数えたり測定したりしただけではありませんでした。彼らは管の壁の微細構造を詳しく調べました。強力な顕微鏡を用いて、管を構成する炭酸カルシウムの微細な結晶を観察したのです。その結果、異なる種はそれぞれ異なる内部構造を持っていることが分かりました。例えば、Ditrupa strangulataの管は、外側に隆起した柱状のパターンを持つ層、内側に細かく粒状の層という2層構造でできています。対照的に、Rotularia leptostomaは、薄い内層、不規則な結晶の中層、そして短く半秩序化された結晶の外層からなる、より複雑な3層構造の壁を持っています。これらの微細な詳細は極めて重要です。なぜなら、それによって、肉眼ではほとんど同一に見える種同士を区別することができ、イランの化石が単なる一般的な虫の管ではなく、特定の識別可能な種であることを裏付けることができるからです。

この研究はまた、古代の海における生と死の闘いの証拠をも明らかにしました。2つのRotularia leptostomaの標本において、研究者は殻に掘られた小さな円形の穴を発見しました。これらの穴は浅く不完全であり、捕食者（おそらく巻貝）が中の虫に到達しようとして管を穿とうとしたものの、失敗したことを示唆しています。ドリルによる穴として知られるこれらの痕跡は、これら小さく柔らかい底生生物であっても、複雑な食物網の一部であったことを示す、当時の捕食関係を垣間見ることができる貴重な手がかりです。穴が完全に貫通していなかったという事実は、その虫が攻撃を生き延びたか、あるいは、管が厚すぎたか、あるいは虫が十分に保護されていたために、捕食者が諦めたことを示しています。

虫たちそのもの以上に、化石は地域の地理と気候についての物語を伝えています。これらの特定の虫の存在は、他の貝の殻や微細な生物と共に、温暖で浅い海洋環境を示しています。細かい泥と粗い砂が交互に現れる堆積層は、海底が周期的な高エネルギーイベント、例えば強い潮流や嵐によって攪乱されていたことを示唆しています。ここで見つかった虫たちは、こうした条件によく適応していました。彼らの重くキールのある管は、水が乱れている時でも、柔らかく動く泥の上で安定性を保つことを可能にしたのです。これは、イランの他の化石サイトで見られる、硬い表面に付着して生活していた異なる種類の虫とは対照的であり、ソフやゼフレの地域が、隣接する地域よりも少し深く、あるいは堆積物の移動が起こりやすい、異なる環境であったことを示唆しています。

この発見は、大陸間の古代のつながりをマッピングする助けにもなります。イランで見つかったこれらの種、特にRotularia leptostomaは、テキサス、オーストリア、ドイツのエオセの岩石からも知られています。この広い分布は、これらの虫が優れた旅人であり、広大な海洋距離を移動できたことを示唆しています。研究者たちは、これらの生物が太平洋を経由して移動したのではなく、当時の暖かい海流に従って大西洋を経由して、ヨーロッパと北米の間を移動した可能性が高いと考えています。イランに存在するこれらの種（かつてのテチス海に位置していた）は、生命が現在では別々の大陸となっている場所へと自由に広がることができた、相互に連結した海洋世界という概念を支持しています。これらの小さな管の微細な詳細を繋ぎ合わせることで、研究者たちはイランにおける新種の特定だけでなく、数百万年前に存在したダイナミックで相互に連結した海洋世界のより鮮明な姿を描き出したのです。