Airpods

ゴルゴノプス類が暴走!2億5500万年前の化石に奇妙な歯状腫瘍を発見

ゴルゴノプス類が暴走!2億5500万年前の化石に奇妙な歯状腫瘍を発見

アラン・ボイル

ゴルゴノプス科の頭部
ゴルゴノプス類の頭部のスケッチ(側面図)。(CCA 3.0 / Dmitry Bogdanov via UW)

奇妙なタイプの良性腫瘍が、ありそうもない場所で発見された。2億5500万年前に生息していた、現代の哺乳類の遠い祖先の顎の化石である。

複合歯牙腫として知られるこの腫瘍は、小さな歯のような構造物で構成されています。人間を含む哺乳類でこのような腫瘍が見つかることは珍しくありませんが、ワシントン大学の研究者が研究したオルゴノプス類で発見されたのは前例がありません。

「これは、これまで知られている複合歯牙腫としては断然最古の事例だと考えています」と、ワシントン大学の生物学教授でバーク自然史文化博物館の脊椎動物古生物学学芸員でもあるクリスチャン・シドール氏は本日のニュースリリースで述べた。

シドール氏は、本日発行の米国医師会腫瘍学誌(Journal of the American Medical Association Oncology)に掲載されたこの発見に関する報告書の筆頭著者です。この研究は、古生物学だけでなく、がん研究にも影響を与える可能性があります。

「これまで、この腫瘍の最も古い発生は約100万年前の化石哺乳類に確認されていました」と、この研究に資金を提供した国立科学財団地球科学部門のプログラムディレクター、ジュディ・スコッグ氏は述べています。本日のニュースリリースで、スコッグ氏は今回の発見について、「歯牙腫の原因と疑われているものが、これまで考えられていたように、現生種の特徴だけに結びついているわけではないことを示唆しています」と述べています。

複合歯牙腫は、小さな歯がごちゃ混ぜになったような形で歯茎の中に発生します。研究によると、この疾患はおよそ1,000人に1人の割合で発症するとされています。

歯牙腫は転移せず良性であると考えられていますが、痛みを伴い顎の歯の並びを乱す可能性があるため、外科医は歯牙腫の除去を選択することが多いです。

シドール氏とその同僚たちは、タンザニア南部で採集したゴルゴノプス科の下顎の化石をスライスし始めたとき、腫瘍を探していたわけではなかった。むしろ彼らは、哺乳類型爬虫類とも呼ばれるゴルゴノプス科に関する、別の科学的疑問に答えようとしていたのだ。

ゴルゴノプス類が地上を闊歩していた頃、彼らは脚の長い生き物で、鼻から尾までの長さは600~3メートルほどで、恐ろしいサーベル状の歯を持っていました。彼らは単弓類と呼ばれるより大きな動物群に属し、1億年以上前に哺乳類の起源となったと考えられています。

「単弓類のほとんどは絶滅しており、私たち哺乳類はそれらの唯一の生きた子孫です」と、本研究の筆頭著者であるワシントン大学の研究者メーガン・ホイットニー氏は述べています。「哺乳類の特徴がいつ、どのように進化したかを理解するには、ゴルゴノプス類のような単弓類の化石を研究する必要があります。」

ホイットニーは、ゴルゴノプス類の歯が哺乳類の歯と同じように顎に繋がっているのではないかと考えました。「現在生きている爬虫類のほとんどは、歯を顎骨に直接癒合しています」と彼女は説明します。「しかし、哺乳類はそうではありません。私たちは、歯を顎骨に固定するために、丈夫でありながら柔軟な紐状の組織を使います。そして、ゴルゴノプス類でも同じことが当てはまるかどうかを知りたかったのです。」

研究者らは顎骨を薄い切片に切り、それをスライドガラスの上に載せて顎組織の内部の詳細を研究した。

「こうした細かい情報は物語の本のような役割を果たし、生きていた動物たちの生態に関する多くの情報を保存している」とシドール氏とホイットニー氏は研究に関する質疑応答で述べている。

学部生研究者のラリー・モーズは、スライドの一つに小さな円が集まっている奇妙な光景に気づきました。その円は小さな歯に似ており、複合歯牙腫の兆候となることが分かりました。

複合歯牙腫
ゴルゴノプス科下顎の犬歯根の先端付近を採取した組織学的薄切片。右側の暗い部分は骨。左側のC字型の構造は犬歯根。小さな円の集まりは小型の歯に似ており、複合歯牙腫を示唆している。(Megan Whitney / Christian Sidor Photo / ワシントン大学)

研究者たちはこれまで、3億5000万年前の魚類の化石など、より古い標本に腫瘍の痕跡を発見してきた。しかし、ゴルゴノプス類の顎の発見は、現代哺乳類に関連する特定の種類の腫瘍が、哺乳類が存在する以前から存在していたことを明らかにした。

それは、特に歯牙腫、そして一般的には腫瘍の背後にある進化的、生物学的メカニズムを解明するのに役立つ可能性があります。

「この発見は、化石記録が私たちの現代生活について、哺乳類の遺伝的特徴である病気や病態さえも、多くのことを教えてくれることを示しています」とシドール氏は述べた。「そして、この生物がそれらの病態を患っていたかどうかは、外見からは絶対に分かりません。」

JAMA Oncology誌に掲載された論文「2億5500万年前の哺乳類の祖先における歯牙腫」の基となった研究は、国立科学財団とワシントン大学メアリー・ゲイツ研究フェローシップの資金提供を受けて行われました。シドール氏のフィールドワークは、ナショナルジオグラフィック協会の資金提供を受けて行われました。