多数の殻室をもち、その先には住房と呼ばれる体が入る空間がある。C1=現生コウイカの殻。C2=コウイカの殻の縦断面。オウムガイのように巻いてはいないが、多くの殻室をもつことは共通している。一つ一つの線で区切られた区間が殻室に相当し、コウイカは非常に多くの殻室を持つ。D1=現生トグロコウイカの殻。D2=トグロコウイカの殻の縦断面。樹脂に包埋して切片にしているため、殻室は樹脂で埋められている。トグロコウイカも多くの殻室のある巻いた殻を持つ。アンモナイトは、海洋の中で中立の浮力をもっていたと記しましたが、このことと、現生のオウムガイとの外見上の類似から、アンモナイトは海洋の中を自由に遊泳する生物だと推測されていました。プレシオサウルスのような首長竜の胃からもアンモナイトのカラストンビ(顎板)が多数発見されたことから、首長竜はアンモナイトをハンティングしていたと、考えられていました。明かされることのなかったアンモナイトの秘密ところが、アンモナイトが積極的に海洋中を遊泳する生物であることを示す科学的証拠は、200年以上のアンモナイトの研究史においても得られていなかったのです。これまでの研究では、アンモナイトの化石のさまざまな形態を計測し、現生のオウムガイやコウイカと比較したり、流体力学的な実験が行われたりしてきましたが、どれも決定打に欠けていました。そこで、私は、新たな考え方を導入してこの問題の解決を試みました。アンモナイトの殻は、現在の二枚貝や巻き貝と同じ炭酸カルシウムから形成されており、その名の通り炭酸イオン(CO32-)とカルシウム(Ca2+)を含んでいます。その中の酸素(O)には、質量数の異なる安定同位体である、16O、17O、および18Oが存在します。アンモナイトの殻に含まれるこれらの安定同位体比には非常におもしろい性質があり、16Oと18Oの比率はアンモナイトが殻を形成したときの海水温で決定されることがわかっています。化石として保存されているアンモナイトの殻の16Oと18Oの比率を測定すると、アンモナイトが生きていた際の、アンモナイトの周囲の海水温を算出することができるのです。アンモナイトが生きていた当時の海洋の表層から海底までの水温の勾配がわかっていれば、アンモナイトの殻が示す水温と比べることで、アンモナイトの棲息水深を決定することができるのです。明かされた秘密この原理を利用して、最後の絶滅直前のアンモナイトの棲息水深を決定したところ、思ってもいない結果を得ることができました。分析を行う前の私は、それ以前の多くの研究者が考えていたように、アンモナイトは海中を遊泳していた生物なので、海洋の表層から中層程度の水温が算出されるだろうと予測していました。ところが、様々な形をした9種のアンモナイトを分析したところ、それらのすべてが海底付近の水温を示したのです。これらのアンモナイトは海洋中を遊泳していたのではなく、海底付近に棲息していた生物であったことが明らかになったのです。これには大変驚きましたが、アンモナイトがイカやタコに近縁な生物であることを思い返すと、かえって納得がいくものでした。現生の殻を持ったイカ(コウイカやコブシメなど)やタコの一部には積極的に遊泳をせず、海底付近を漂うように生活している種がいることが知られています。そこで、私は、分析に用いたこれらの9種のアンモナイトは、海底付近を漂うように生活していた、と結論しました。首長竜はアンモナイトをハンティングしていたのではなく、口をスプーンのように使い、海底付近のアンモナイトをすくい上げるように捕食していたと考えられるのです。図2:これまでに棲息水深が明らかになったアンモナイトの系統ジュラ紀から白亜紀のアンモナイトの系統図と、これまでに明らかになっているアンモナイトの棲息水深。白塗りの記号は海洋の表層~中層を遊泳していたグループ。灰塗りの記号は海底付近に棲息していたグループ。縦軸は年代(×百万年前)で、各々の系統においてデータが得られた年代に記号を配置している。星記号は筆者自身のデータによる結果で、丸記号はその後の研究による結果を示す。その後、世界中の研究者がこの研究に追随し、より多くの種のアンモナイトの分析を行いましたが、驚くことに、その多くが海底付近に棲息していたことが明らかになりました(図2)。ところが、ここでまた大きな謎が浮かび上がりました。白亜紀末に恐竜と同時に絶滅したアンモナイトのほとんどは、海底付近に棲息していたことが明らかになりましたが、一部のアンモナイトは、従来の考えのように、海洋中を遊泳していたことが明らかになりました。「海底付近を漂う」と「海洋中を遊泳」という全く異なる生活様式を持っているアンモナイトのすべてが同時に絶滅したことになります。これは、アンモナイトの絶滅には棲息水深から推測される生活スタイルは無関係で、他の要因があったことを示唆しています。新たな太古の謎を解く旅が始まりました。経て、2015年から現職。Ecology』(Springer)(分担執筆)など。部下も上司も、生徒も先生も。早稲田評論[広告]企画・制作。