アンデスのニュケン盆地から見つかった白亜紀アンモナイトに保存された有機性ペリオストラム

時を止められた古代の殻の皮

現在のアルゼンチン・アンデスにあたる1億3500万年前の海底で、研究者たちはほとんどあり得ないほど繊細なものを発見しました：絶滅した巻貝形頭足類アンモナイトの元来の外側「皮膚」です。この囁くように薄い被膜は、通常は死後に最初に失われる部分ですが、長い地質学的時間にわたり残存し、これらの動物が殻をどのように作り守っていたか、そして有機物がいかに脆くとも長期にわたり耐えうるかを明らかにしてくれます。

馴染みある化石に潜む層

アンモナイト化石は博物館や岩露頭でよく見られますが、通常目にするのは鉱物化した殻か、むしろ殻の岩の鋳型です。現生の軟体動物では、その殻はペリオストラムと呼ばれる外側の有機膜で覆われており、殻の形成を開始し、摩耗や化学的侵食から保護します。これまでアンモナイトでこの膜が説得力を持って記録された例はほとんどありませんでした。アンデスの山裾にあった比較的深い海成環境であるニュケン盆地のバカムエルタ層の岩石中で、研究者たちは2種のアンモナイト、Bochianites neocomiensis と Lissonia riveroi を調べる中で、元の殻が溶解して消失しているにもかかわらず、もろく柔軟な膜が化石の鋳型にまだ付着している標本を発見しました。

化石の膜はどのように見えるか

各種顕微鏡で観察すると、この化石膜は元の表面の驚くほどよく保存された幽霊のように振る舞います。厚さは約2マイクロメートル、すなわち人間の髪の毛の約百分の一に相当し、露出すると岩から剥がれることがあります。外面は主に滑らかで、内面には微小な多角形の窪みと隆起による精細なハニカム状の模様が見られ、そこにはかつて失われた鉱物殻が押し付けられていました。膜は時に内部面に沿って分裂し、元来の内部層構造をうかがわせます。両面ともにプランクトンや鉱物粒子の小さな圧痕を記録しており、埋没時に膜がまだ柔らかくやや可塑的で、周囲の印象を壊すことなく受け取ることができたことを示しています。

それは何でできているか

この膜の成分を調べるために、研究チームは電子顕微鏡、X線ベースのイメージング、赤外線およびラマン分光法を含む一連の化学的手法を用いました。これらの方法は、材料内の異なる化学基の指紋を検出します。数千万年にわたり加熱・圧縮された後でも、化石膜は現代の殻被膜に典型的な成分の信号を示します：アミド様の蛋白質基、キチンに結合する多糖類を含む炭水化物、脂質に関連する化学結合などです。信号は新鮮な物質に比べ弱くぼやけていますが—部分的な分解と一致します—実験的に加熱した現生の軟体動物のペリオストラムに見られるものとよく一致します。これは、この殻の「皮膚」の基本的な化学組成が数億年にわたって、また異なる軟体動物群の間でもほとんど変わっていないことを示唆します。

まれな保存の窓

このような脆弱な有機層が残るには非常に特別な条件が必要です。母岩から得られた地質学的および顕微鏡的証拠は、死後にアンモナイトが静かで細粒、低酸素の海底に沈降したことを示します。ライムマッド、有機物、火山灰、珪質の微化石層が穏やかに堆積し、乱れはほとんどありませんでした。酸素の制限は分解を遅らせ、周囲の堆積物の早期の固定化（セメント化）が膜を後の攪乱や微生物攻撃から物理的に遮蔽しました。火山性の入力は泥中の化学条件をさらに変化させ、有機物保存を助け、現在は外面に散らばる黄鉄鉱粒子（パイライト）の生成を促した可能性があります。これらの要因が合わさって、ペリオストラムが消失する前に封じ込められる短いが極めて好都合な「タフォノミック・ウィンドウ」を作り出しました。

この深時代の殻の皮が重要な理由

専門外の人には、柔らかくほとんど見えない被膜が1億3500万年も持ちこたえるという考えは驚きかもしれませんが、重大な含意があります。古代動物の精細な有機構造が、埋没条件が適切であれば鉱物部分とともに、あるいは鉱物部分の代わりに残存することがあり得ることを示しています。また、アンモナイトが今日のイカ、コウイカ、巻貝、二枚貝のそれと著しく似た殻の皮を共有していたことを示し、生物学的設計のいくつかが長い進化の期間にわたり保守的であることを裏付けます。最も重要なのは、この研究がそのような繊細な構造が必ずしも時間に消え去るわけではないことを示している点であり、適切な岩石や環境下ではさらに多くの例が見つかる可能性が高く、古代の海洋生物がどのように成長し、殻を保護し、場合によっては色づけていたかについて新しい洞察をもたらすことが期待されます。

引用: Aguirre-Urreta, B., Marin, L.S., Checa, A.G. et al. Organic periostracum preserved in Cretaceous ammonoids from the Andean Neuquén Basin. Commun Biol 9, 372 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09635-6

キーワード: アンモナイト化石, 殻のペリオストラム, 化石の保存, バカムエルタ層, 古代頭足類