吉村太郎特任研究員（東大総合研究博物館、当時は東大大学院理学系研究科博士課程）、佐々木猛智准教授（東大総合研究博物館）、中山健太朗研究員（福井県立恐竜博物館）らの研究チームは、約1億2000万年前の淡水の二枚貝の化石から、エビやカニの殻にも含まれる高分子「キチン」が、その構造を保ったまま残っていることを発見した。成果は10月8日付で学術誌『Geobiology』に掲載された。
化石中の高分子は、絶滅した生物の進化や生態を復元する上で重要な情報を持つ。しかし、節足動物の外骨格や貝殻基質などの重要な構成成分である高分子キチンは、微生物や酵素によって分解されやすいため、長期間残ることはまれとされてきた。特に、河川は流水により酸素が行き渡り微生物の活動が特に活発なため、河川の生体分子がどの程度保存されているのかは明らかではなかった。
研究チームは、恐竜化石の産地として知られる福井県勝山市の約1億2000万年前の地層で見つかった淡水二枚貝Nakamuranaia soniの殻に注目。殻の最も外側を覆う薄い膜を電子顕微鏡で観察したほか、キチンなどと結合して特定の光を当てると光る色素で染め、貝殻骨格内部にキチンが存在していることを確認。また、赤外線を当てて分子の種類を調べ、キチンに特有の化学結合を持つ分子が含まれていることを確認。さらに、殻の石灰質を溶かして残る部分を分析し、元素の分布も調べ、殻を覆う物質の正体を探った。加えて、乾季のある気候で土の中にできる石灰の塊や、山火事で炭になった植物の化石など、地層に残る証拠から、貝が埋まった当時の環境を推定した。
その結果、現生のイシガイの仲間と同じ、直径0.02〜0.05mmのハニカム構造が崩れずに残っていること、キチンに特有の光り方や赤外線の吸収が確認された（図）。周囲の岩石でキチンの存在を示す赤外線の吸収は見られず、後から混入したものではないと判断された。貝殻の表面はガラスの主成分と同じシリカの薄い膜で覆われ、石灰質を溶かした後もシリカとキチンが組み合わさった硬い骨組みが残った。乾季の後の雨季に起きた鉄砲水が、貝と火山灰を一気に埋めたとみられていて、火山灰から溶け出したシリカが、微生物が増える前に殻を覆い、分解から守る防護壁になったと考えられる。
淡水域の貝殻などでは、キチンが残っていた例は約4000万年前を中心とする報告にとどまっており、今回の発見は、淡水域におけるキチンの記録を約1億2000万年前まで更新した世界最古級の成果だ。河川では有機物が残らないという従来の見方を覆し、これまで見過ごされてきた陸・淡水域の地層が、未知の分子の化石を宿す有望な場所であると示唆される。
論文情報
Yoshimura, T., Nakayama, K., Asato, K., Noda, Y., & Sasaki, T. (2026). Exceptional Chitin Preservation Driven by Early-Stage Silicification in Mesozoic Freshwater Environments. Geobiology. 24(5), e70067.
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1億2000万年前の淡水貝に生体高分子キチンが残存 淡水域の生体鉱物として最古級 2026
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