アンモナイトの縫合線パターン形成と未知の後部外套膜構造
Suture pattern formation in ammonites and the unknown rear mantle structure
2016年9月19日 Scientific Reports 6 : 33689 doi: 10.1038/srep33689
アンモナイトは、種間で様々に変わる縫合線という複雑なパターンを、その殻に持っている。この縫合線とは、外殻と隔壁の交線である。隔壁は後部外套膜が鋳型となって作られると考えられており、アンモナイトの隔壁が波打った形をしているのは、後部外套膜が複雑な形をとっているからと想定される。従来の仮説では、後部外套膜を柔軟な膜とみなし、物理的な力によって折りたたまれると考えていた。しかし、我々は、縫合線の形成メカニズムの解明には、隔壁の形を詳細に観察する必要があると考え、Ｘ線ＣＴを用いた新しいプロトコルを開発した。この方法により、白亜紀後期のアンモナイトの一種である Damesites cf. damesi の隔壁の高解像度な３Ｄデータを得ることに成功した。詳細な観察により、アンモナイトの後部外套膜は、枝分かれした突起構造を生やしていたことが示唆された。そのような構造の外套膜を現生のウミウシも持つことを我々は見出し、その形や成長様式がアンモナイトとウミウシで似ていることを示した。このことは、軟体動物の外套膜が、枝分かれした突起構造を作る能力を基本的に持っていることを示唆する。これらの結果から、我々は、アンモナイトが複雑な縫合線パターンを形成するメカニズムについて、新たな仮説を提唱する。
Corresponding Author
Ammonite shells have complex patterns of suture lines that vary across species. The lines are formed at the intersection of the outer shell wall and the septa. The wavy septa can form if the rear mantle of the ammonite, which functions as the template, has a complex shape. Previous hypotheses assumed that the rear mantle is like a flexible membrane that can be folded by some physical force. The elucidation of the mechanism of septa formation requires that the detailed shape of the septa should be known. We developed a new protocol of X-ray micro-computed tomography (CT) and obtained high-resolution three-dimensional (3D) images of the septa of the Upper Cretaceous ammonite Damesites cf. damesi. The obtained image suggested that the wavy and branched structures of the rear mantle grew autonomously. We found that some extant sea slugs have branched structures and showed similar shape and growth sequence as those in fossils, suggesting that the mantle of molluscs basically has the potential to form branched projections. Based on the characteristics of the obtained 3D structure, we explain how ammonites might have formed the complex suture patterns.
