Research press release

古生物学:古代サンゴから共生関係の初期の証拠を発見

Nature

サンゴと光合成を行う藻類(光合成共生生物)の共生関係は、少なくとも3億8,500万年前のデボン紀まで遡るという研究結果を報告する論文が、Natureに掲載される。これは、初期のサンゴ礁生態系を理解する上で重要である。

現存するサンゴはすべて、三畳紀(約2億5,000万年前)に進化を遂げた造礁サンゴ類と呼ばれるグループに属している。これらのサンゴには、栄養素の循環に重要な役割を果たす共生生物(例えば光合成共生生物)が生息している場合があり、栄養素が乏しい海域では特に有益である。しかし、それ以前に絶滅したサンゴの種類に光合成共生生物がいたかどうかは明らかになっていない。

Jonathan Jungおよび Alfredo Martínez-Garcíaらは、デボン紀のサンゴ礁から発見された2種類の絶滅したサンゴグループ(床板〔tabulate〕サンゴと四放〔rugose〕サンゴ)の化石を研究し、光合成共生生物の存在を証明した。著者らは、サンゴに結合した窒素同位体を測定することで、サンゴが光合成共生生物からエネルギーを得ているかどうかを区別できる。その結果、研究対象とした床板サンゴには共生生物が存在したが、ほとんどの四放サンゴには共生生物は存在しないことが示唆された。これらの発見は、サンゴにおける最古の共生例の決定的な地球化学的証拠を提供するものである、と著者らが結論づけている。
 

Jung, J., Zoppe, S.F., Söte, T. et al. Coral photosymbiosis on Mid-Devonian reefs. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08101-9

The symbiotic relationship between corals and their photosynthetic algal partners (photosymbionts) goes back at least to the Devonian (385 million years ago), a Nature paper suggests. This is important for our understanding of earlier coral reef ecosystems.

All modern corals belong to a group called the scleractinians, which evolved in the Triassic Period (around 250 million years ago). These corals can be home to symbiotic organisms (for example, photosymbionts) that have a role in nutrient recycling, which can be particularly beneficial in nutrient-poor waters. However, it is not clear whether earlier, extinct forms of coral had photosymbionts or not.

Jonathan Jung, Alfredo Martínez-García and colleagues study fossils of two extinct groups of coral — tabulate and rugose — from Devonian reefs and present proof of the presence of photosymbionts. They do this by measuring coral-bound nitrogen isotopes, which can be used to distinguish whether corals derive their energy from photosynthetic symbionts or not. The result suggests that the tabulate coral they studied did have symbionts, but most rugose coral did not. These findings provide conclusive geochemical evidence of the earliest known example of symbiosis in corals, the authors conclude.
 

doi: 10.1038/s41586-024-08101-9

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