保存状態の良い脳を持つ化石魚が進化を解明(Fossil fish with preserved brain sheds light on ‘bottom of the evolutionary tree’)

2026-07-02 シカゴ大学

米国シカゴ大学を中心とする国際研究チームは、約3億2千万年前の古代魚類化石から極めて良好に保存された脳を発見し、初期脊椎動物の脳進化に新たな知見をもたらした。解析対象となった化石は三次元的に保存された脳と脳神経の痕跡を含み、高解像度X線CTなどを用いた非破壊解析によって内部構造を詳細に復元した。その結果、この古代魚類は現生の軟骨魚類と硬骨魚類の特徴を併せ持つモザイク的な脳構造を備えており、脊椎動物初期の脳の進化が従来考えられていたより複雑であったことが示された。特に、前脳や嗅覚系の配置は、現代の魚類とは異なる進化段階を反映しており、顎を持つ脊椎動物(有顎類)の祖先形態を理解する重要な手掛かりとなる。研究チームは、この希少な軟組織保存化石が、化石記録だけでは解明が難しかった神経系の進化史を再構築するうえで重要な証拠となり、脊椎動物の初期進化に関する既存の系統仮説の再検討につながる可能性があるとしている。

保存状態の良い脳を持つ化石魚が進化を解明(Fossil fish with preserved brain sheds light on ‘bottom of the evolutionary tree’)

CT scan image of the entire interior skeleton of Trawdenia planti contained in the nodule.Scan by Kristen Tietjen

<関連情報>

石炭紀条鰭類の神経組織と軟骨硬骨の特徴 Neural tissues and chondrostean traits in a Carboniferous actinopterygian

Abigail M. Caron, Kristen Tietjen, and Michael I. Coates

Proceedings of the National Academy of Sciences  Published:June 29, 2026

DOI:https://doi.org/10.1073/pnas.2610438123

Abstract

Ray-finned fishes (Actinopterygii) represent over half of extant vertebrate species, but their early evolutionary history is largely unresolved. Current phylogenetic estimates, corroborated by discoveries of preserved neural tissues, place most Palaeozoic actinopterygians outside the crown group and leave the deep roots of major extant divisions depauperate. Moreover, apparent fossil brains in early fishes are minuscule relative to endocranial chamber space, implying that endocasts are poor indicators of neuroanatomical gross morphology. Here, through X-ray micro-computed tomography of the early actinopterygian Trawdenia planti, we show unexpected neurocranial and neural soft tissue morphology indicative of a large brain fitting snugly within the endocranium. We find internal ventricular structures, present a model of neural tissue preservation, identify neuroanatomical characters, and demonstrate that endocasts capture phylogenetically and ecologically informative signal. These data suggest that Trawdenia bridges the gap between early actinopterygians and modern Chondrostei, thereby offering an alternative framework for understanding early actinopterygian neural evolution that departs radically from current phylogenetic hypotheses.

1703地質
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