「ワプティア」の版間の差分
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{{生物分類表 |
{{生物分類表 |
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|名称 = ワプティア |
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|色 = 動物界 |
|色 = 動物界 |
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| 名称 = ワプティア |
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|画像 = [[ファイル:20211025 Waptia fieldensis.png|260px]] |
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|画像キャプション = ワプティアの復元図 |
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| 地質時代 = [[古生代]][[カンブリア紀]][[ウリューアン期]]<ref name="Vannier_et_al_2018" /> |
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| 画像 = [[ファイル:20211025 Waptia fieldensis.png|260px]] |
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| 画像キャプション = ワプティアの復元図 |
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| 界 = [[動物界]] {{sname||Animalia}} |
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| 門 = [[節足動物門]] {{sname||Arthropoda}} |
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| 門階級なし = [[大顎類]] {{sname||Mandibulata}} |
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|属 = '''ワプティア属''' {{Snamei|Waptia}} |
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| 目 = †[[Hymenocarina|(和訳なし)]] {{sname||Hymenocarina}} <ref name="Aria&Caron2017a" /><ref name="Vannier_et_al_2018" /> |
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|学名 = '''{{Snamei|Waptia}}'''<br>{{AUY|Walcott|1912}} |
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| 科 = †[[ワプティア科]] {{sname||Waptiidae}} |
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|タイプ種 = {{Snamei|Waptia fieldensis}}<br>{{AUY|Walcott|1912}} |
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| 属 = †'''ワプティア属''' {{snamei||Waptia}} |
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|生息図 = [[ファイル:Burgess shale location.png|250px]] |
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| 学名 = '''{{snamei||Waptia}}'''<br /><small>{{AUY|[[チャールズ・ウォルコット|Walcott]]|1912}}</small> <ref name=Walcott1912 /> |
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|生息図キャプション = 産出地([[バージェス頁岩]])の位置 |
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| タイプ種 = {{snamei|Waptia fieldensis}}<br /><small>{{AUY|[[チャールズ・ウォルコット|Walcott]]|1912}}</small> <ref name=Walcott1912 /> |
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| 下位分類名 = [[種 (分類学)|種]]<ref name="Vannier_et_al_2018" /> |
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| 下位分類 = |
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* {{snamei|Waptia fieldensis}}<br /><small>{{AUY|[[チャールズ・ウォルコット|Walcott]]|1912}} <ref name=Walcott1912 /> |
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{{center|[[ワプティア#下位分類|本文も参照]]}} |
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'''ワプティア'''('''{{Snamei|Waptia}}''')はカンブリア紀に生息した化石[[節足動物]]の属の一つ。[[カナダ]]の[[バージェス頁岩]]から発見された。8cm程度に成長し、形態・生態的には現生の[[エビ]]に似ていた。大きな二枚貝型の[[背甲]]と体節のある体を持ち、腹部の後端にはエビのような尾扇があった。活発に遊泳し、海底の堆積物の粒子を食べていたと考えられる。 |
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'''ワプティア'''('''{{snamei||Waptia}}'''<ref name="Walcott1912">WALCOTT, C. D. 1912. [[wikisource:Cambrian_Geology_and_Paleontology/Volume_2/Middle_Cambrian_Branchiopoda,_Malacostraca,_Trilobita,_and_Merostomata|Middle Cambrian Branchiopoda, Malacostraca, Trilobita and Merostomata]]. Smithsonian Miscellaneous Collections, 57: 145-228.</ref>)は、約5億年前の[[カンブリア紀]]に生息した[[化石]][[節足動物]]{{sname||Hymenocarina}}類の一[[属 (分類学)|属]]<ref name="Aria&Caron2017a" /><ref name="Vannier_et_al_2018" />。[[エビ]]様の体の前半に棘のある[[関節肢|付属肢]]と羽毛状の[[鰓]]、後半に長い[[腹部]]と二葉状の[[尾節|尾]]をもつ<ref name="Vannier_et_al_2018" />。[[カナダ]]と[[アメリカ]]で見つかった化石によって知られる<ref name="Vannier_et_al_2018">{{Cite journal|last=Vannier|first=Jean|last2=Aria|first2=Cédric|last3=Taylor|first3=Rod|last4=Caron|first4=Jean-Bernard|date=2018-06-01|title=''Waptia fieldensis'' Walcott, a mandibulate arthropod from the middle Cambrian Burgess Shale|url=https://www.researchgate.net/publication/325875466|journal=Royal Society Open Science|volume=5|pages=172206|doi=10.1098/rsos.172206}}</ref>。 |
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バージェス頁岩で3番目に豊富な節足動物で、数千個体の化石が発見されている。1909年にアメリカの古生物学者、[[チャールズ・ウォルコット]]によって最初に発見されたバージェス動物群の一つである。{{Snamei|Waptia}} 属には1912年に[[記載]]された''Waptia fieldensis'' の1種のみが認められており、その学名は発見地のワプタ山とフィールド山に由来する。 |
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== 名称 == |
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[[カナダスピス]]や[[オダライア]]などの[[:en:Hymenocarina|Hymenocarina]]類と同様、古くは[[甲殻類]]と考えられていたが、のちに疑問視され、基盤的な真節足動物もしくは[[大顎類]]と見なされる説が主流となった。2018年の再記述によれば、大顎類であることは確実であり、基盤的な[[汎甲殻類]]であった可能性も挙げられる<ref>{{Cite journal|last=Vannier|first=Jean|last2=Aria|first2=Cédric|last3=Taylor|first3=Rod S.|last4=Caron|first4=Jean-Bernard|title=Waptia fieldensis Walcott, a mandibulate arthropod from the middle Cambrian Burgess Shale|url=https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsos.172206|journal=Royal Society Open Science|volume=5|issue=6|pages=172206|doi=10.1098/rsos.172206|pmid=30110460|pmc=PMC6030330}}</ref>。 |
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[[ファイル:MountFieldAugust2009.JPG|サムネイル|[[フィールド山]](手前)と[[ワプタ山]](奥)]] |
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[[学名]]「{{snamei||Waptia}}」と[[模式種]]([[タイプ種]]){{snamei|Waptia fieldensis}} の[[種小名]]「''fieldensis''」は、発見地[[カナダ]][[ブリティッシュコロンビア州]]の[[バージェス頁岩]]を含む、尾根の両端にある[[ワプタ山]]([[:en:Wapta Mountain|Wapta Mountain]])と[[フィールド山]]([[:en:Mount Field (British Columbia)|Mount Field]])に由来する<ref name=":0" />。ワプタ山の名は[[ファースト・ネーション]]の[[ストーニー・ナコダ族]]の単語「wapta」に由来し、これは「流水」を意味する<ref name=":0">{{Cite web |title=Waptia - Fossil Gallery - The Burgess Shale |url=https://burgess-shale.rom.on.ca/en/fossil-gallery/view-species.php?id=130&ref=i& |website=burgess-shale.rom.on.ca |date=2011-06-10 |accessdate=2022-02-26 |language=en |first=Royal Ontario Museum and Parks |last=Canada}}</ref>。フィールド山の名は[[アメリカ]]の実業家[[サイラス・フィールド]]([[:en:Cyrus West Field|Cyrus West Field]])に由来する<ref name=":0" />。 |
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== 化石 == |
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[[ファイル:Waptia fieldensis fossil 1.jpg|サムネイル|[[バージェス頁岩]]で見つかり、[[背甲]]が解離したワプティアの[[化石]][[標本 (分類学)|標本]]]] |
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ワプティアは[[カナダ]][[ブリティッシュコロンビア州]]の[[堆積]][[累層]][[バージェス頁岩]]([[バージェス動物群]])における普遍な[[古生物]]の1つで、1,800点を超えるほど数多くの[[化石]][[標本 (分類学)|標本]]が発見される<ref name=":1">{{Cite journal|last=Caron|first=Jean-Bernard|last2=Vannier|first2=Jean|date=2016-01-11|title=''Waptia'' and the Diversification of Brood Care in Early Arthropods|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982215013676|journal=Current Biology|volume=26|issue=1|pages=69–74|language=en|doi=10.1016/j.cub.2015.11.006|issn=0960-9822}}</ref><ref name="Vannier_et_al_2018" />。個体数で見ると、2006年までワプティアはバージェス頁岩で見つかった生物の2.55%、[[:en:Phyllopod bed|Phyllopod bed]] の0.86%を構成している<ref name=":18">{{Cite journal|last=CARON|first=J.-B.|last2=JACKSON|first2=D. A.|date=2006-10-01|title=TAPHONOMY OF THE GREATER PHYLLOPOD BED COMMUNITY, BURGESS SHALE|url=https://doi.org/10.2110/palo.2003.P05-070R|journal=PALAIOS|volume=21|issue=5|pages=451–465|doi=10.2110/palo.2003.p05-070r|issn=0883-1351}}</ref>。これは同じ生息地の[[マーレラ]]と[[カナダスピス]]に次いで3番目に多い<ref>Simon Conway Morris (1986). “The community structure of the Middle Cambrian Phyllopod Bed (Burgess Shale)”. ''Palaeontology'' '''29''' (Part 3): 423–467.</ref><ref name=":19">{{Cite book|title=Wonderful Life: The Burgess Shale and the Nature of History|url=https://books.google.com.tw/books/about/Wonderful_Life.html?id=4T6fQgAACAAJ&redir_esc=y|publisher=W.W. Norton|date=1989|isbn=978-0-393-02705-1|language=en|first=Stephen Jay|last=Gould}}</ref>。また、同じ[[古生代]][[カンブリア紀]][[ウリューアン期]]に当たる、[[アメリカ]][[ユタ州]]の [[:en:Langston Formation|Langston Formation]] からも本属の[[化石]][[標本 (分類学)|標本]]が発見される<ref name=":6">{{Cite journal|last=Briggs|first=Derek|last2=Lieberman|first2=Bruce|last3=Hendricks|first3=Jonathan|last4=Halgedahl|first4=S.|last5=Jarrard|first5=Richard|date=2008-03-01|title=Middle Cambrian Arthropods from Utah|url=https://www.researchgate.net/publication/250070936|journal=Journal of Paleontology - J PALEONTOL|volume=82|pages=238–254|doi=10.1666/06-086.1}}</ref><ref>{{Cite web |title=Waptia from the Cambrian of Utah |url=https://kumip.ku.edu/cambrianlife/Utah-Arthropods-Waptia.html |website=kumip.ku.edu |accessdate=2022-03-02}}</ref><ref name=":0" />。 |
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知られる化石標本のうち、約860点([[タイプ (分類学)|総模式標本]] USNM 57681 と USNM 57682 含む<ref name=":0" />)は[[アメリカ]]の[[国立自然史博物館 (アメリカ)|国立自然史博物館]]、約1,000点は[[カナダ]]の[[ロイヤルオンタリオ博物館]]に所蔵される<ref name="Vannier_et_al_2018" />。 |
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化石化の過程で体のパーツが分解してしまうことがよくあり、その場合はパーツの塊として発見される<ref name=":18" />。特に[[背甲]]は本体から解離したものが多く、これは埋蔵([[堆積物]]の移動)や[[腐敗]]がもたらす産状だと考えられる<ref name="Vannier_et_al_2018" />。腹背から側面や正面まで、様々な角度で保存された化石標本が知られ、中には珍しく産状が良好で、[[関節肢|付属肢]]の細部構造・[[神経系]]の一部・保護中の[[卵]]などまで保存されたものもある<ref name=":1" /><ref name="Vannier_et_al_2018" /><ref name=":3">{{Cite journal|last=Moon|first=Justin|last2=Caron|first2=Jean-Bernard|last3=Gaines|first3=Robert|date=2021-09-21|title=Synchrotron imagery of phosphatized eggs in ''Waptia'' cf. ''W. fieldensis'' from the middle Cambrian (Miaolingian, Wuliuan) Spence Shale of Utah|url=https://www.researchgate.net/publication/354731974|journal=Journal of Paleontology|pages=1–12|doi=10.1017/jpa.2021.77}}</ref><ref name=":4">{{Cite journal|last=Ou|first=Qiang|last2=Vannier|first2=Jean|last3=Yang|first3=Xianfeng|last4=Chen|first4=Aiiln|last5=Huijuan|first5=Mai|last6=Shu|first6=Degan|last7=Han|first7=Jian|last8=Fu|first8=Dongjing|last9=Wang|first9=Rong|date=2020-04-29|title=Evolutionary trade-off in reproduction of Cambrian arthropods|url=https://www.researchgate.net/publication/341071940|journal=Science Advances|volume=6|pages=3376–3405|doi=10.1126/sciadv.aaz3376}}</ref>。 |
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== 形態 == |
== 形態 == |
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[[ファイル:Smithsonian Miscellaneous Collections, Volume 85, Number 3, Plate 20.jpg|サムネイル|ワプティアの[[化石]][[標本 (分類学)|標本]]]] |
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最大で8センチメートルに達する<ref name="bs"/>。[[外骨格]]は非常に薄く、[[化石化]]過程で容易に変形する。頭部と胸部のほとんどを覆う二枚貝のような形の大きな[[背甲]]を持っており、これは前方で狭く、後方で幅広くなっている。頭部は短い5[[体節]]からなり、3-5対の小さな摂食付属肢がついていたと考えられるが、この構造は保存状態が悪い<ref name="walcott">{{cite journal|author=Charles D. Walcott|year=1931|title=Addenda to descriptions of Burgess shale fossils|journal=Smithsonian Miscellaneous Collections|volume=85|issue=3|pages=1–46|url=http://ia600301.us.archive.org/30/items/smithsonianmisce851933smit/smithsonianmisce851933smit.pdf|doi=10.1086/623925|bibcode=1932JG.....40...95.}}</ref><ref name="taylor">{{citation|author=Rod S. Taylor & Desmond H. Collins|year=2002|title=The Palaeontological Association 46th Annual Meeting, 15th–18th December 2002| contribution =''Waptia fieldensis'', a possible crustacean from the Middle Cambrian Burgess Shale of British Columbia, Canada| periodical =The Palaeontology Newsletter|issue=51|pages=74–147|url=http://downloads.palass.org/annual_meeting/2002/confabs2002.pdf}}</ref>。 |
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[[ファイル:Waptia.png|サムネイル|ワプティアの側面の[[化石]][[標本 (分類学)|標本]]。前半身の付属肢が見られる。]] |
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[[ファイル:Waptia fieldensis Morphology 2.jpg|サムネイル|ワプティアの背面の[[化石]][[標本 (分類学)|標本]]<br>A:[[背甲]]/[[頭胸部]]<br>B:頭胸部直後の[[体節]]<br>C:腹部<br>D:[[尾扇]]/尾叉<br>an:[[触角]]<br>e:[[複眼]]<br>tel:[[尾節]]<br>thl:羽毛状付属肢]] |
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<gallery mode="packed" heights="200"> |
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ファイル:20211025 Waptia fieldensis.png|ワプティアの全身復元図 |
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ファイル:20220302 Waptia size.png|ワプティアのサイズ推定 |
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</gallery> |
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体長(先頭の甲皮から[[尾扇]]まで)1.35cmから6.65cm(触角まで含む全長は最大約8cm<ref name=":0" />)で、知られる多くの化石標本は4cmから6cmに及ぶ<ref name="Vannier_et_al_2018" />。細長い[[エビ]]に似た姿で、前方は丸い背甲に覆われている<ref name=":0" /><ref name="Strausfeld2016" /><ref name="Vannier_et_al_2018" />。特化が進んだ[[付属肢]]([[関節肢]])は前半身に集中し、[[頭胸部]]には[[触角]]、[[顎]]と4対の歩脚型付属肢、その直後の[[体節]]には6対の羽毛状付属肢をもつ<ref name="Vannier_et_al_2018" />。 |
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=== 頭胸部 === |
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1対の細長い[[触角]]を持つ。触角の節数は比較的少ないが、個々の節が長い<ref name="raymond">{{cite journal|author=Percy E. Raymond|year=1920|doi=10.5962/bhl.title.28256|title=The appendages, anatomy, and relationships of trilobites|journal=Memoirs of the Connecticut Academy of Arts and Sciences|volume=7|pages=1–169}}</ref><ref name="berg"/>。これは感覚器官として用いられていたようで、多くの節に細かい剛毛が生えていた<ref name="taylor2"/>。また、現生甲殻類の第二触角に対応する位置にも1対の短い葉状構造が存在した。これらの間には小さな三角形の[[額板]]があり、その正中線上には細く鋭い隆起線があった<ref name="walcott"/><ref name="taylor"/>。 |
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頭部と直後複数の[[体節]]が癒合してできた[[頭胸部]](cephalothorax)は、[[鞍]]のように広げた[[二枚貝]]状の[[背甲]](carapace)で背面と左右を覆われている<ref name="Vannier_et_al_2018" />。背甲の後縁は頭胸部を超えて、直後2番目の体節まで覆い被さる<ref name="Vannier_et_al_2018" />。背甲の表面と縁は滑らかで、隆起線・棘・関節などの構造は一切ない(かつては正中線が関節になって背甲全体が左右2つに分かれると解釈された<ref name="Strausfeld2016" /><ref name=":7">{{Cite journal|last=Yang|first=Jie|last2=Ortega-Hernández|first2=Javier|last3=Lan|first3=Tian|last4=Hou|first4=Jin-bo|last5=Zhang|first5=Xi-guang|date=2016-06-10|title=A predatory bivalved euarthropod from the Cambrian (Stage 3) Xiaoshiba Lagerstätte, South China|url=https://www.nature.com/articles/srep27709|journal=Scientific Reports|volume=6|issue=1|pages=27709|language=en|doi=10.1038/srep27709|issn=2045-2322}}</ref>が、Vannier et al. 2018 の再検証に否定的とされる<ref name="Vannier_et_al_2018" />)。部分的に解離した[[化石]][[標本 (分類学)|標本]]では常に後方から前に反り上げるため、この背甲の内側は頭胸部全体ではなく、その先頭のみに連結していたと考えられる<ref name="Vannier_et_al_2018" />。 |
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頭胸部の先頭中央には、1枚の目立たない三角形の甲皮(anterior sclerite)が突出し、その左右には葉状の突出部(lobe-like projections)と、短い[[眼柄]]に付属した[[複眼]]がそれぞれ1対もつ<ref name=":20">{{Cite book|title=The appendages, anatomy and relationships of trilobites|url=https://www.biodiversitylibrary.org/bibliography/28256|publisher=Connecticut Academy of Arts and Sciences|date=1920|location=New Haven, Conn.,|doi=10.5962/bhl.title.28256|first=Percy Edward|last=Raymond}}</ref><ref name=":5" /><ref>{{Cite journal|last=Parker|first=Andrew Richard|date=2005-03-22|title=A geological history of reflecting optics|url=https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsif.2004.0026|journal=Journal of The Royal Society Interface|volume=2|issue=2|pages=1–17|doi=10.1098/rsif.2004.0026|pmid=16849159|pmc=PMC1578258}}</ref><ref name="Vannier_et_al_2018" />。この三角形の甲皮は、かつて一部の[[軟甲類]]([[コノハエビ類]]と[[シャコ類]])に見られるような蓋状の[[額板]](rostral plate)と解釈された<ref name=":5" /><ref name=":21">{{Cite journal|last=Taylor|first=Rod|last2=Collins|first2=Desmond|date=2002-12-16|title=''Waptia fieldensis'', a possible crustacean from the Middle Cambrian Burgess Shale of British Columbia, Canada, “The Palaeontological Association 46th Annual Meeting, 15th–18th December 2002”,|url=https://www.researchgate.net/publication/281440356_Waptia_fieldensis_a_possible_crustacean_from_the_Middle_Cambrian_Burgess_Shale_of_British_Columbia_Canada|journal=The Palaeontology Newsletter|volume=51|page=74–147}}</ref>が、再検証により額板ではなく、左右の突出部と眼柄に連結した複合体だと示される<ref name="Vannier_et_al_2018" />。また、この甲皮は中眼([[単眼]])をもつとも解釈された<ref>{{Cite book|title=Evolution's Witness: How Eyes Evolved|url=https://books.google.com.ph/books?id=ebfVi5ASD0AC&lpg=PA44&dq=waptia&pg=PA44&hl=ja|publisher=OUP USA|date=2012-01-05|isbn=978-0-19-536974-8|language=en|first=Ivan R.|last=Schwab|first2=Richard R.|last2=Dubielzig|first3=Charles|last3=Schobert}}</ref><ref name="Strausfeld2016">{{Cite journal|last=Strausfeld|first=Nicholas J.|date=2016-03-01|title=''Waptia'' revisited: Intimations of behaviors|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S146780391500078X|journal=Arthropod Structure & Development|volume=45|issue=2|pages=173–184|language=en|doi=10.1016/j.asd.2015.09.001|issn=1467-8039}}</ref>が、再検証ではそれを示唆する証拠が見つからなかった<ref name="Vannier_et_al_2018" />。 |
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よく発達した、有柄の[[複眼]]を持っていた<ref name="raymond"/><ref name="parker1">{{cite journal|author=Andrew Richard Parker|year=2005|title=A geological history of reflecting optics|journal=Journal of the Royal Society Interface|volume=2|pages=1–17|url=http://rsif.royalsocietypublishing.org/content/2/2/1.full.pdf#page=1&view=FitH|doi=10.1098/rsif.2004.0026|pmid=16849159|issue=2|pmc=1578258}}</ref>。眼の形態は現生の[[アミ目]]と非常によく似ており、真の視覚像を結ぶことができたか、少なくとも物体の動きに敏感だった可能性は高い<ref name="parker2">{{cite journal |author=Andrew Richard Parker |year=1998 |title=Colour in Burgess Shale animals and the effect of light on evolution in the Cambrian |journal=[[Proceedings of the Royal Society B]] |volume=265 |issue=1400 |pages=967–972 |doi=10.1098/rspb.1998.0385 |pmid= |pmc=1689164 |jstor=51026}}</ref><ref name="straus">{{cite book|author=Nicholas Strausfield, John Douglass, Holly Campbell, & Charles Higgins|editor =Eric Warrant & Dan-Eric Nilsson|title =Invertebrate Vision|chapter =Parallel processing in the optic lobes of flies and the occurrence of motion computing circuits|publisher =Cambridge University Press|year =2006|page=359|isbn =978-0-521-83088-1|url =http://books.google.com.ph/books?id=s0oQx7IYiO0C&lpg=PA359&dq=waptia&pg=PA359#v=onepage&q=waptia&f=false}}</ref><ref name="schwab"/>。[[正中眼]]が存在した可能性もある<ref name="schwab">{{cite book|author=Ivan R. Schwab|title =Evolution's Witness: How Eyes Evolved|publisher =Oxford University Press|year =2011|pages=44–45|isbn =978-0-19-536974-8|url =http://books.google.com.ph/books?id=ebfVi5ASD0AC&lpg=PA44&dq=waptia&pg=PA44#v=onepage&q=waptia&f=false}}</ref>。おそらく[[脳]]と考えられる部位を含む[[神経組織]]も特定されている<ref name="Strausfeld">{{cite journal|author=Nicholas J. Strausfeld |year=2011|title=Some observations on the sensory organization of the crustaceamorph ''Waptia fieldensis'' Walcott|journal=Palaeontographica Canadiana|issue=31|pages=157–169}}</ref>。 |
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{{multiple image |
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| caption2 =化石 |
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発達した1対の[[触角]](antenna)は複眼の直後から正面に突出し、先端ほど細くなる<ref name="Vannier_et_al_2018" />。長い10節に分れ、先端以外の肢節はそれぞれの前縁がやや膨らんで数本の剛毛(setae)に囲まれる<ref name=":23" /><ref name="Vannier_et_al_2018" />。この触角は中大脳性(第1体節由来)で、すなわち[[六脚類]]と[[多足類]]の触角、および[[甲殻類]]の第1触角に[[相同]]だと考えられる<ref name="Vannier_et_al_2018" />。 |
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[[胸部]]は前部と後部に分けられる。前部は4体節からなり、よく発達した歩脚型の付属肢が背甲の縁を越えて外部に露出している。詳細な形態が判別できるほど保存状態はよくないが、肢の先端部の節には多数の細かい棘があった。この付属肢は[[内肢]]に由来するものだと推測され、[[外肢]]は存在しなかったか保存されていないものと考えられる。[[二枝型付属肢]]であったかどうかは不明である<ref name="walcott"/><ref name="berg">{{cite book|author=Jan Bergström & Xian-Guang Hou|editor=Stefan Koenemann & Ronald A. Jenner|title =Crustacea and Arthropod Relationships|chapter=Early Palaeozoic non-lamellipedian arthropods |publisher =Taylor & Francis Group|year =2005|pages=73–93|isbn =978-0-8493-3498-6}}</ref>。 |
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前述の触角と後述の大顎の間にあるはずの後大脳性(第2体節由来、甲殻類の第2触角に当たる)付属肢は見当たらず、六脚類と多足類のように二次的に退化消失(すなわち第2体節は間挿体節 intercalary segment に変化)したと考えられる<ref name="Aria&Caron2017a" /><ref name="Strausfeld2016" /><ref name=":15" />。また、それと同じ位置にあるはずの[[上唇 (節足動物)|上唇]]らしき構造も見当たらないが、これは先頭の甲皮と何らかの複合体をなした可能性がある<ref name="Vannier_et_al_2018" />。 |
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後部は6体節からなり、各節に1対、複数の関節のある付属肢がある。肢の基部近くの節は長いが、先端に近づくほど節は短く、細くなって背甲を越えて伸び、自在に動くようになっている<ref name="walcott"/>。この付属肢には肢の内側を向いた長い細糸が存在し、これは現生甲殻類と共通する特徴である<ref name="berg"/>。この構造は化石化の際に押し潰されて板状になっていることが多いが、本来は細長い円筒形の管状だった。また、最も先端の節の細糸は束ねられて房状になっていた。この付属肢自体は外肢に由来すると推測され、[[鰓]]や遊泳付属肢として機能していたものかもしれない。また、この付属肢はおそらく二肢型で、いくつかの標本ではその基部に小さな内肢の痕跡が残っている<ref name="walcott"/><ref name="taylor2"/><ref name="briggs">{{cite book|author=Derek E. G. Briggs, Douglas H. Erwin, & Frederick J. Collier|title =The Fossils of the Burgess Shale|publisher =Smithsonian Institution Press|year =1994|pages=157–158|isbn =1-56098-364-7}}</ref>。 |
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触角と第1歩脚型付属肢の間は目立たない顎で、各1対の[[大顎]](mandible)と[[小顎]]が知られている<ref name="Vannier_et_al_2018" />。大顎は丸みを帯びて、内縁には硬化した鋸歯、外側には3節に分れたブラシ状の大顎髭(mandibular palp)をもつ<ref name="Vannier_et_al_2018" />。小顎は6節以上に分かれた短い歩脚型で、細かな剛毛と1対の爪をもつ<ref name="Vannier_et_al_2018" />。この小顎は第1小顎(maxillula, 1st maxilla)で、[[口]]は大顎の奥にあったと推測される<ref name="Vannier_et_al_2018" />。明確に特化した第2小顎は見当たらない(Strausfeld 2016 では短く特化した第2小顎をもつと解釈された<ref name="Strausfeld2016" />が、Vannier et al. 2018 の再検証でそれは大顎髭の見間違いだと指摘される<ref name="Vannier_et_al_2018" />)。 |
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[[腹部]]は5体節からなり、最後の体節を除き付属肢はない。各体節の後縁には細かい棘と、4本以上の大きな棘があった<ref name="walcott"/>。最後尾の体節には1対の平たいヘラ状の付属肢([[尾肢]])がある<ref name="raymond"/><ref name="taylor2"/><ref name="brooks">{{cite journal|url=http://ia700506.us.archive.org/10/items/bulletinsofameri155160pale/bulletinsofameri155160pale.pdf|author=Kenneth E. Caster & H. K. Brooks|year=1955–1956|title=New fossils from the Canadian-Chazyan (Ordovician) Hiatus in Tennessee|journal=Bulletins of American Paleontology|volume=36|issue=157|pages=157–199}}</ref>。この構造は遊泳中に体を安定させるほか、現生の{{仮リンク|エビ類の逃避反応|en|Caridoid escape reaction}}と同様、尾を急激に腹側に曲げることで後方に飛び跳ね、捕食者から逃げるためにも用いられていたと見られる<ref name="taylor2"/><ref name="morris1985">{{cite book|author=Simon Conway Morris & Harry Blackmore Whittington|title =Fossils of the Burgess Shale: A National Treasure in Yoho National Park, British Columbia|publisher =Geological Survery of Canada|series =Geological Survery of Canada Miscellaneous Report 43|year =1985|page=4|isbn =978-0-660-11901-4|url =http://books.google.com.ph/books?id=ebfVi5ASD0AC&lpg=PA44&dq=waptia&pg=PA44#v=onepage&q=waptia&f=false |
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}}</ref>。各尾肢には3本の微かな横線が確認できることから、4つの体節が癒合したものだと推測される<ref name="walcott"/>。尾の後端には長い[[尾節]]があった<ref name="bs"/>。体内には丸い胃と小さな消化腺の痕跡が確認でき、いくつかの標本では、尾節まで伸びた消化管の末端に微小な開口部(肛門)が観察できる<ref name="walcott"/>。 |
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小顎の直後には複数対の[[歩脚]]型付属肢があり、後方ほどわずかに長くなる<ref name="Vannier_et_al_2018" />。これらの付属肢は一部の記載では5対や[[関節肢#単枝型と二叉型|二叉型]](短い[[外肢]] exopod をもつ)と解釈された<ref name=":5">Walcott, Charles D. and Resser, Charles Elmer. 1931. "[[wikisource:Smithsonian_Miscellaneous_Collections/Volume_85/Addenda_to_descriptions_of_Burgess_shale_fossils|Addenda to descriptions of Burgess shale fossils (with 23 plates)]]." ''Smithsonian Miscellaneous Collections''. 85 (3):1–46.</ref><ref name="Strausfeld2016" />が、Vannier et al. 2018 の再検証により、4対のみで全てが[[関節肢#単枝型と二叉型|単枝型]]だと示される(Strausfeld 2016 の "外肢" は後述の原節と内突起の見間違い)<ref name="Vannier_et_al_2018" />。前方に傾いて畳まれ、先端の[[内肢]](endopod)はいずれも末端の爪を含めて5節に分れるが、それ以外の特徴はやや異なる<ref name="Vannier_et_al_2018" />。前の3対の[[原節]](basipod)は丈夫な4節に分れ、各肢節の内側に1本の内突起(endite)がある<ref name="Vannier_et_al_2018" />。原節第1肢節以外の内突起は全て先端が分岐して、そのうち第1歩脚型付属肢のものは肥厚な三叉状、第2-3歩脚型付属肢のものは細い二叉状<ref name="Vannier_et_al_2018" />。第4歩脚型付属肢の原節は長大で内突起はなく、むしろ直後の体節の羽毛状付属肢([[ワプティア#頭胸部直後の体節|後述]])のように、数多くの環形の筋(annulation)に分かれ、外縁に沿って葉状の構造体(lamella)が並んでいる<ref name="Vannier_et_al_2018" />。 |
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== 発見 == |
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[[ファイル:Field notebook of Charles D. Walcott from August 31 to September 3, 1909.jpg|thumb|チャールズ・ウォルコットの1909年8月31日から9月3日のフィールドノート。3種の節足動物([[マルレラ]]・'''ワプティア'''・[[ナラオイア]])が描かれている<ref>Smithsonian Institution Archives, [http://siarchives.si.edu/collections/siris_arc_293063?back=%2Fcollections%2Fsearch%3Fquery%3DCharles%2520D.%2520Walcott%26page%3D1%26perpage%3D10%26sort%3Drelevancy%26view%3Dlist Accession 10-166], Walcott, Charles D, (Charles Doolittle), 1850-1927, Charles D. Walcott Collection</ref>。]] |
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[[File:MountFieldAugust2009.JPG|thumb|フィールド山。背景の山はワプタ山。]] |
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本種は[[チャールズ・ウォルコット]]によって[[バージェス頁岩]]から発見された最初の化石の一つである。彼の1909年8月31日の日記に、[[マルレラ]]・[[ナラオイア]]と並んで本種の粗雑なスケッチが描かれている<ref name="briggs"/><ref name="gould">{{cite book|author=Stephen Jay Gould|title =Wonderful Life: The Burgess Shale and the Nature of History|publisher =W. W. Norton & Company|year =1989|isbn =9780393027051}}</ref>。正式な[[記載]]は1912年に行われ、バージェス頁岩を含む尾根の両端にある山、{{仮リンク|ワプタ山|en|Mount Wapta}}と{{仮リンク|フィールド山|en|Mount Field (British Columbia)}}からその学名が付けられた<ref name="bs">{{cite web|url=http://burgess-shale.rom.on.ca/en/fossil-gallery/view-species.php?id=130|title=''Waptia fieldensis''|year=2011|publisher=Royal Ontario Museum|accessdate=January 14, 2012}}</ref><ref name="walc1912">{{cite journal|author=Charles D. Walcott|year=1912|title=Cambrian geology and paleontology II: Middle Cambrian Branchiopoda, Malacostraca, Trilobita, and Merostomata|journal=Smithsonian Miscellaneous Collections|volume=57|issue=6|pages=453–456|url=http://en.wikisource.org/wiki/Cambrian_Geology_and_Paleontology/Volume_2/Middle_Cambrian_Branchiopoda,_Malacostraca,_Trilobita,_and_Merostomata}}</ref>。ワプタ山の名は[[ファースト・ネーション]]の[[ストーニー・ナコダ族]]の単語''{{lang|asb|wapta}}'' に由来し、これは"流水"を意味する。フィールド山の名は米国の実業家[[サイラス・フィールド]]に由来する<ref name="bs"/>。 |
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特化した第2小顎らしき付属肢は見当たらないため、[[大顎類]]の顎の基本構成(1対の大顎と2対の小顎をもつ)を踏まえると、その直後にある第1歩脚型付属肢は「未分化の原始的な第2小顎」であるかもしれない<ref name="Vannier_et_al_2018" />。もしこれを第2小顎、すなわち頭部付属肢として認めれば、ワプティアの頭部は他の大顎類と同様の体節数([[先節]]+第1-5体節)をもつとなる<ref name="Vannier_et_al_2018" />。 |
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本種が発見された[[バージェス頁岩]]はカンブリア紀中期(5億1000万-5億500万年前)に形成された地層である<ref name="morris1986">{{cite journal|author=Simon Conway Morris|year=1986|title=The community structure of the Middle Cambrian Phyllopod Bed (Burgess Shale)|journal=Palaeontology|volume=29|issue=Part 3|pages=423–467}}</ref>。当時、この場所は海面下の[[石灰岩]]の崖(現在の[[w:Cathedral Limestone Formation|Cathedral Limestone Formation]])の下、水深200mに位置し、崖の上には熱帯の暖かな浅海が広がっていた。石灰岩の崩壊により定期的に発生する[[海底地すべり]]が浅海の生物を深海の泥中に埋め、これが後に[[頁岩]]となった<ref name="hagadorn">{{cite book|author=James W. Hagadorn|chapter=Burgess Shale: Cambrian Explosion in Full Bloom|editor=David J. Bottjer ''et al.''|title =Exceptional Fossil Preservation: A Unique View on the Evolution of Marine Life|publisher =Columbia University Press|year =2002|pages=61–89|isbn =978-0-231-10254-4}}</ref>。 |
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{| class="wikitable" |
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|+ワプティアの頭胸部の体節構成解釈<ref name="Vannier_et_al_2018" /> |
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![[体節]] |
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![[先節]] |
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!1 |
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!2(間挿体節) |
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!3 |
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!4 |
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!5 |
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!6 |
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!7 |
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!8 |
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|- |
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|[[関節肢|付属肢]] |
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|[[上唇 (節足動物)|上唇]]? |
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|[[触角]] |
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|(退化) |
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|[[大顎]] |
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|第1[[小顎]] |
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|第1歩脚型付属肢(第2小顎?) |
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|第2歩脚型付属肢 |
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|第3歩脚型付属肢 |
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|第4歩脚型付属肢 |
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|} |
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=== 頭胸部直後の体節 === |
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個体数で見ると、本種はバージェス頁岩から復元された生物の2.55%、{{仮リンク|葉脚類層|en|Phyllopod bed}}の0.86%を構成している<ref name="caron"/>。これは[[マルレラ]]、[[カナダスピス]]に次いで3番目に多いものである<ref name="gould"/><ref name="morris1986"/>。本種は化石化の過程で体のパーツが分解してしまうことがよくあり、その場合はパーツの塊として発見される<ref name="caron">{{cite journal|author=Jean-Bernard Caron & Donald A. Jackson|year=2006|title=Taphonomy of the Greater Phyllopod Bed community, Burgess Shale|journal=Palaios|volume=21|pages=451–465|doi=10.2110/palo.2003.P05-070R}}</ref>。 |
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[[ワプティア#頭胸部|頭胸部]]と腹部の間(post-cephalothorax)には、6対の羽毛状付属肢を備えたリング状の[[体節]]がある。付属肢数に応じて実際には6節だが、最終の2節は癒合したため外見上は5節に見える<ref name="Vannier_et_al_2018" />。両腹面から突出した羽毛状付属肢はほぼ同形で後方ほどわずかに短くなり、付け根には発達した関節と思われる大きな溝がある<ref name="Vannier_et_al_2018" />。[[関節肢#単枝型と二叉型|単枝型]]の長い円錐状で数多くの環形の筋に分かれ、外縁に沿って40-50本ほどの長い葉状の構造体が並んで、それぞれの先端には細かな毛が生えている<ref name="Vannier_et_al_2018" />。葉状構造体をもたない先端は短い1節で、単調で目立たない剛毛と1対の爪のみをもつ<ref name="Vannier_et_al_2018" />。 |
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かつて、この羽毛状付属肢は二叉型で、付け根が目立たない内肢をもつとも解釈された<ref name=":5" /><ref name=":24">Derek E. G. Briggs, Douglas H. Erwin, & Frederick J. Collier (1994). ''The Fossils of the Burgess Shale''. Smithsonian Institution Press. pp. 157–158. [[ISBN]] [[特別:文献資料/1-56098-364-7|1-56098-364-7]]</ref><ref name="Strausfeld2016" /><ref name=":23" />が、Vannier et al. 2018 の再検証では、それを示唆する痕跡は存在せず、これらの付属肢は明確に単枝型だとを示される<ref name="Vannier_et_al_2018" />。 |
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2008年には[[ユタ州]]の{{仮リンク|スペンス頁岩|en|Spence Shale}}層からも、本種の可能性がある数個体の化石が発見されている<ref name="bs"/><ref name="utah">{{cite web|url=http://www.kumip.ku.edu/cambrianlife/Utah-Arthropods-Waptia.html|title=''Waptia'' cf. ''fieldensis'' Walcott, 1912 |date=October 4, 2007|publisher=Division of Invertebrate Paleontology, University of Kansas|accessdate=January 14, 2012}}</ref><ref name="briggs2008">{{cite journal|author=Derek E. G. Briggs, Bruce S. Lieberman, Jonathan R. Hendricks, Susan L. Halgedahl, & Richard D. Jarrard|year=2008|title=Middle Cambrian Arthropods from Utah|journal=Journal of Paleontology|volume=82|issue=2|pages=238–254|doi=10.1666/06-086.1 }}</ref>。 |
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これらの付属肢の環形の筋と葉状構造体は、他の[[カンブリア紀]][[節足動物]](例えば[[マーレラ]]と[[三葉形類]])の外肢を彷彿とさせるため、内肢が退化消失し、外肢のみを残した付属肢とも解釈できるが、直前の歩脚型付属肢(それに似た長大な部分は先端に明確な内肢をもつため、原節として判断できる)との比較により、外肢ではなく、むしろそれと同様に特化した原節の方が可能性が高い<ref name="Vannier_et_al_2018" />。この解釈を踏まえると、ワプティアは知られる節足動物の中でも前代未聞の、外肢的性質を兼ね備えた異様な原節をもつ<ref name="Vannier_et_al_2018" />。 |
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=== 腹部 === |
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[[ファイル:Waptia.jpg|サムネイル|腹部が湾曲した[[化石]][[標本 (分類学)|標本]]]] |
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腹部(abdomen)は体長の約60%を占めるほど細長く、可動的な5節の腹節と[[尾節]](telson)が含まれる<ref name="Vannier_et_al_2018" />。腹節は円筒状で後方ほど細長くなりながら上下に平たくなり、付属肢はなく、それぞれの後縁に棘が並んでいる<ref name=":5" />(2対で四隅にもつ<ref name="Vannier_et_al_2018" />)。尾節の末端中央に溝があり、[[肛門]]はそこにあったと考えられる<ref name=":5" /><ref name="Vannier_et_al_2018" />。二葉状の[[尾扇]](tail fan)を構成し、尾節の両後端から突出した1対の尾叉(caudal rami)は平たい楕円形で、前後3節に分れ、後縁に細かな鋸歯が生えている<ref name="Vannier_et_al_2018" />。 |
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=== 内部構造 === |
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[[脳]]と[[消化管]]が知られている。Strausfeld 2016 では完全な脳を復元された<ref name="Strausfeld2016" />が、Vannier et al. 2018 の再検証により、その根拠になった[[化石]][[標本 (分類学)|標本]] USNM 83948j はそもそも[[神経系]]の痕跡はなく、別の化石標本 USNM 138231 と ROMIP 64293 のみ次の神経系が知られている<ref name="Vannier_et_al_2018" />。 |
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脳は少なくとも前大脳(protocerebrum)・中大脳(deutocerebrum)・[[視神経]]・[[触角]]神経の部分が判明し、目立たない後大脳(tritocerebrum)も存在したと推測される<ref name="Vannier_et_al_2018" />。前大脳の左右は[[複眼]]の視神経に連続し、前縁は先頭の甲皮・葉状の突出部・眼柄に対応する出っ張りがある<ref name="Vannier_et_al_2018" />。特に葉状突出部の神経は、現生[[節足動物]]に見られるような半楕円体(hemi-ellipsoid body)で、すなわち[[嗅神経]](olfactory neuropil)であったかもしれない<ref name="Vannier_et_al_2018" />。中大脳は腹面から正面の触角神経に連結したと推測され、前大脳との間には横に長い穴がある<ref name="Vannier_et_al_2018" />。脳の後方(後大脳かもしれない部分)には食道孔(stomodeal aperture, stomodeal foramen)と思われる1つの穴があり、両後端から1対の[[腹神経索]](vental nerve cord)が続く<ref name="Vannier_et_al_2018" />。それ以降の[[神経系]]は不明<ref name="Vannier_et_al_2018" />。 |
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消化管は後方ほど細く、比較的単調で枝(消化腺)などはないが、[[頭胸部]]の部分は嚢状に膨らんでいる<ref name="Vannier_et_al_2018" />。食道孔を貫通し、口と嚢状の膨らみを繋いだ[[咽頭]]と[[食道]]は不明<ref name="Vannier_et_al_2018" />。 |
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=== 性的二形 === |
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[[背甲]]は個体により前後でやや短いタイプとやや長いタイプの二形が見られる。[[雌]]成体と思われる抱[[卵]]個体は背甲が長い方のため、これは[[性的二形]]を表した特徴で、すなわち雌は雄より背甲が前後に長かったと推測される<ref name="Vannier_et_al_2018" />。 |
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== 生態 == |
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=== 移動と呼吸 === |
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ワプティアは[[遊泳性]]の[[海]]棲[[動物]]であったと考えられる<ref name=":5" /><ref name="Vannier_et_al_2018" />。[[頭胸部]]の歩脚型付属肢はかつて歩行用の脚と思われ、それを踏まえてワプティアも[[底生性]]と解釈された<ref name="Strausfeld2016" />が、その付属肢の形(太く短い)・位置(体の重心からかけ離れた前方にある)・姿勢(前方に畳んで内側を嚙合わせる)はいずれも歩行に不向きであったことを示唆し、むしろ摂食用であった可能性が高い([[ワプティア#感覚と食性|後述参照]])<ref name="Vannier_et_al_2018" />。一方、これらの付属肢は発達した爪を先端にもつため、[[トンボ]]の脚のように、歩行用ではないが、摂食以外では海底の表面や[[底生生物]](例えば[[海綿]])を掴んで泊まるのに用いられたと考えられる<ref name="Vannier_et_al_2018" />。頭胸部直後6対の羽毛状付属肢は表面積が広く、それを前後に波打つることで[[遊泳]]しながら、[[鰓]]として機能する縁の葉状構造体で[[呼吸]]していたと考えられる<ref name=":5" /><ref name="Vannier_et_al_2018" />。平たい尾叉は遊泳中のバランスを保ちながら左右に動いて推力を調整し<ref name="Vannier_et_al_2018" />、または現生の[[エビ]]類の後退行動([[:en:Caridoid escape reaction|Caridoid escape reaction]])のように、腹部を急激に腹側に曲げることで後方に飛び跳ね、[[捕食者]]から逃げるためにも用いられたと考えられる<ref>{{Cite book|title=Evolution's Witness: How Eyes Evolved|url=https://books.google.com.ph/books?id=ebfVi5ASD0AC&lpg=PA44&dq=waptia&pg=PA44&hl=ja|publisher=OUP USA|date=2012-01-05|isbn=978-0-19-536974-8|language=en|first=Ivan R.|last=Schwab|first2=Richard R.|last2=Dubielzig|first3=Charles|last3=Schobert}}</ref><ref name=":23" />。滑らかな[[背甲]]は、水との摩擦を軽減できたと考えられる<ref name="Vannier_et_al_2018" />。 |
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=== 感覚と食性 === |
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ワプティアの[[複眼]]は、物体の動きに敏感で<ref>{{Cite journal|last=Parker|first=A. R.|date=1998-06-07|title=Colour in Burgess Shale animals and the effect of light on evolution in the Cambrian|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1689164/|journal=Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences|volume=265|issue=1400|pages=967–972|doi=10.1098/rspb.1998.0385|issn=0962-8452|pmc=1689164}}</ref><ref>{{Cite book|title=“Parallel processing in the optic lobes of flies and the occurrence of motion computing circuits”. In Eric Warrant & Dan-Eric Nilsson. Invertebrate Vision.|url=https://books.google.com.ph/books?id=s0oQx7IYiO0C&lpg=PA359&dq=waptia&pg=PA359&hl=ja|publisher=Cambridge University Press|date=2006-10-05|isbn=978-0-521-83088-1|language=en|first=Eric|last=Warrant|first2=Dan-Eric|last2=Nilsson}}</ref><ref>{{Cite book|title=Evolution's Witness: How Eyes Evolved|url=https://books.google.com.ph/books?id=ebfVi5ASD0AC&lpg=PA44&dq=waptia&pg=PA44&hl=ja|publisher=OUP USA|date=2012-01-05|isbn=978-0-19-536974-8|language=en|first=Ivan R.|last=Schwab|first2=Richard R.|last2=Dubielzig|first3=Charles|last3=Schobert}}</ref>、前方から左右まで広げた[[視野]]をもつと考えられる<ref name="Vannier_et_al_2018" />。長い[[触角]]にある剛毛は中大脳性の触角[[神経]]に繋がる感覚器と思われるが、何らかの感覚に特化した特徴(例えば[[嗅覚]]特化の感覚毛や中大脳性の嗅覚神経など)はないため、どのような情報を主にして受け取ったのかは断言できない<ref name="Vannier_et_al_2018" />。 |
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かつては強力な口器をもたないと解釈され、それを踏まえて現生の小型[[エビ]]類のような[[堆積物]]食者と解釈された<ref name=":22" /><ref>{{Cite journal|last=BAMBACH|first=RICHARD K.|last2=BUSH|first2=ANDREW M.|last3=ERWIN|first3=DOUGLAS H.|date=2007-01|title=AUTECOLOGY AND THE FILLING OF ECOSPACE: KEY METAZOAN RADIATIONS|url=https://doi.org/10.1111/j.1475-4983.2006.00611.x|journal=Palaeontology|volume=50|issue=1|pages=1–22|doi=10.1111/j.1475-4983.2006.00611.x|issn=0031-0239}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Plotnick|first=Roy E.|last2=Dornbos|first2=Stephen Q.|last3=Chen|first3=Junyuan|date=2010|title=Information landscapes and sensory ecology of the Cambrian Radiation|url=https://doi.org/10.1666/08062.1|journal=Paleobiology|volume=36|issue=2|pages=303–317|doi=10.1666/08062.1|issn=0094-8373}}</ref>が、後述の頑丈な口器が後に判明し、[[肉食性]]もしくは[[腐肉食]]性と見直されるようになった<ref name="Vannier_et_al_2018" />。頭胸部の広い背甲と腹面の歩脚型付属肢で餌を覆い被さるように上から確保しては、内突起で餌を[[咀嚼]]し、[[小顎]]で餌を感知して持ち上げて、[[大顎]]の鋸歯で餌を更に細かく分解したと考えられる<ref name="Vannier_et_al_2018" />。[[消化管]]の内容物はみつからず、正確の餌は不明だが、硬質の内容物はなかったため、餌は柔軟な獲物や[[腐肉]]組織であったと推測される<ref name="Vannier_et_al_2018" />。 |
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=== 繁殖 === |
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抱[[卵]]行動が知られ、[[雌]]成体と思われる個体([[ワプティア#性的二形|前述参照]])は二十数個の丸い卵を2つの卵塊にまとめ、[[背甲]]左右の内壁と頭胸部後方の体節でできた隙間に保護される<ref name=":1" /><ref name="Vannier_et_al_2018" /><ref name=":3" /><ref name=":4" />。卵塊は何らかの粘液でまとめられ、背甲の内壁に付着したと推測される<ref name=":1" />。孵化直後の幼生の形態や[[生活環]]は不明<ref name=":1" />。 |
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== 分類 == |
== 分類 == |
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ワプティアはれっきとした[[節足動物]]であるが、2010年代後期以前では発見が不完全(詳細は[[ワプティア#研究史]]を参照)のため、節足動物における系統位置は長い間に不明確のままであった<ref name=":0" /><ref name="Vannier_et_al_2018" />。1910年代から1980年代にかけて何らかの[[甲殻類]]とされ<ref name="Walcott1912" /><ref name=":28" /><ref name=":29" /><ref name=":30">Størmer, L., 1944. [https://paleoarchive.com/literature/Stormer1944-RelationshipPhylogenyArachnomorpha.pdf On the relationships and phylogeny of fossils and recent Arachnomorpha. A comparative study of Arachnida, Xiphosura, Eurypterida, Trilobita and other fossil Arthropoda]. Skrifter utgitt av Det Norske Videnskaps-Akademi i Oslo. I. Matematisk-Naturvidenskapelig Klasse 5, 1–158.</ref><ref name=":31" /><ref name=":32" />、1990年代から2010年代中期にかけて甲殻類とは別系統の可能性が浮上し<ref name=":33" /><ref name=":34" /><ref name=":35" /><ref name=":22" />、2010年代後期でようやく全面的な再記載をなされ、[[大顎類]]の[[絶滅]]群{{Sname|2=Hymenocarina}}類に含めるようになった<ref name="Aria&Caron2017a" /><ref name="Vannier_et_al_2018" />。 |
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=== 甲殻類(1910~1980年代) === |
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[[ファイル:Nebalia bipes.jpg|サムネイル|現生の[[コノハエビ類]]。ワプティアはかつてこのような[[甲殻類]]と解釈された。]] |
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記載当初の1910年代から1980年代にかけて、ワプティアは一般に[[甲殻類]]と解釈されたが、文献により意見が分かれ、[[鰓脚類]](Walcott 1912<ref name="Walcott1912" />)・[[コノハエビ類]]的な[[軟甲類]](Fedotov 1925<ref name=":28">Fedotov D. 1925 On the relations between the crustacea, trilobita, merostomata and arachnida. Bulletin de l’Académie des Sciences de Russie18, 383–408.</ref>, Henriksen 1928<ref name=":29">Henriksen KL. 1928 Critical notes upon some Cambrian arthropods described by Charles D. Walcott. Videnskabelige Meddelelser fra Dansk naturhistorisk Forening i Kjøbenhavn 86, 1–20.</ref>, Bergström 1980<ref name=":31">Bergström J. 1980 Morphology and systematics of early arthropods. Abhandlungen des Naturwissenschaftlichen Vereins in Hamburg Series 23, 7–42.</ref>)・[[基盤的]]な甲殻類(Briggs 1983<ref name=":32">Briggs DEG. 1983 Affinities and early evolution of the Crustacea, the evidence of the Cambrian fossils. In Crustacean issues 1, crustacean phylogeny (ed. FR Schram), pp. 1–22. Rotterdam, The Netherlands: Balkema.</ref>)などとされていた。Knight 1940 の復元画では、ワプティアは誤って[[エビ]]類として描かれていた<ref name=":19" />。Størmer 1944 では、ワプティアは[[ワプティア目]]({{Sname|2=Waptiida}})の構成属として {{Sname|2=Crustaceomorpha}} という、甲殻類とそれに類する化石節足動物を含む群に分類された<ref name=":30" />。Briggs & Fortey 1989 の[[系統解析]]では、ワプティアは[[カナダスピス]]や[[オダライア]]などと[[単系統群]](2010年代後期以降の{{Sname|2=Hymenocarina}}類に相当)になり、それが甲殻類より[[鋏角類]]・[[メガケイラ類]]・[[三葉虫]]などを含む群に近いとされてきたが、[[多足類]]や[[六脚類]]との関係性は検証されていなかった<ref name=":8">{{Cite journal|last=Briggs|first=Derek E. G.|last2=Fortey|first2=Richard A.|date=1989-10-13|title=The Early Radiation and Relationships of the Major Arthropod Groups|url=https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.246.4927.241|journal=Science|language=EN|doi=10.1126/science.246.4927.241|issn=1783-9017}}</ref>。 |
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=== 甲殻類もしくは基盤的な真節足動物(1990~2010年代中期) === |
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1990年代から2000年代にかけて、ワプティアの系統位置は更に不確実で、文献記載により[[基盤的]]な[[真節足動物]](Hou & Bergström 1997<ref name=":33">{{Cite book|洋書|title=Arthropods of the Lower Cambrian Chengjiang fauna, southwest China|url=https://foreninger.uio.no/ngf/FOS/pdfs/F&S_45.pdf|publisher=Scandinavian University Press|date=1997|location=Oslo; Boston|isbn=978-82-00-37693-4|oclc=38305908|language=English|first=Xianguang|last=Hou|first2=Jan|last2=Bergström}}</ref>, Walossek and Müller, 1998<ref name=":34">{{Cite journal|last=Waloszek|first=Dieter|last2=Müller|first2=Klaus|date=1998-01-01|title=Early arthropod phylogeny in light of the Cambrian "Orsten" fossils|url=https://www.researchgate.net/publication/284106840|journal=Arthropod Fossils and Phylogeny|pages=185–231}}</ref>)・[[顎脚類]]の[[甲殻類]](Schram & Hof 1998<ref name=":35">Schram FR, Hof CHJ. 1998 Fossils and the interrelationships of major crustacean groups. In Arthropod fossils and phylogeny (ed. GD Edgecombe), pp. 233–302. New York, NY: Columbia University Press.</ref>)・基盤的な甲殻類(Bergström & Hou 2005<ref name=":22">{{Citation|title=Early Palaeozoic non-lamellipedian arthropods|date=2005|url=https://www.taylorfrancis.com/chapters/mono/10.1201/9781420037548-10/early-palaeozoic-non-lamellipedian-arthropods-stefan-koenemann-ronald-jenner|publisher=CRC Press|editor-last=Koenemann|editor-first=Stefan|isbn=978-0-429-12518-8|editor2-last=Jenner|editor2-first=Ronald|doi=10.1201/9781420037548-10/early-palaeozoic-non-lamellipedian-arthropods-stefan-koenemann-ronald-jenner|accessdate=2022-03-01}}</ref>)などとされていた。Yang et al. 2016 では、ワプティアを含む[[ワプティア科]]([[ワプティア#近縁|後述]])全般は[[ネレオカリス]]や[[クリペカリス]]などと共に、基盤的な真節足動物の一部だと考えられた<ref name=":7" />。なお、この時期までカンブリア紀節足動物を中心とした[[系統解析]]が既に数多く行われたものの、ワプティアの詳細な形態は依然として未解明のため、その類縁関係は系統解析で検証されていなかった<ref name="Vannier_et_al_2018" />。 |
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=== Hymenocarina類の大顎類(2010年代後期以降) === |
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{{cladogram |
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|title= |
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|align=right |
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|caption=2010年代後期以降のワプティアの系統的位置<ref name="Vannier_et_al_2018" /><ref name=":13" /><ref name=":14" /><ref name=":4" /><ref name=":11" /><ref name=":12" /><ref name=":15" /><ref name=":10" /> |
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|cladogram= |
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{{clade| style=width:30em;font-size:100%;line-height:100% |
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|label1=[[節足動物]]|1={{clade |
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|1=[[オパビニア類]] |
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|2=[[ラディオドンタ類]] |
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|label3=[[真節足動物]]|3={{clade |
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|1=[[イソキシス類]] |
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|2=[[メガケイラ類]] |
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|3=[[鋏角類]] |
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|4={{sname||Artiopoda}}([[三葉虫]]など) |
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|label5=[[大顎類]]|5={{clade |
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|label1={{sname||Hymenocarina}}|1='''ワプティア'''<br>[[オダライア]]<br>[[カナダスピス]]<br>[[ブランキオカリス]]<br>[[トクンミア]]<br>… |
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|2=[[多足類]] |
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|3=[[甲殻類]]([[側系統群]]) |
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|4=[[六脚類]] |
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}} }} }} }} }} |
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<gallery mode="packed" heights="200"> |
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ファイル:Canadaspis perfecta USNM 57703.jpg|[[カナダスピス]] |
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ファイル:Clypecaris serrata paratypes.jpg|[[クリペカリス]] |
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</gallery> |
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2010年代後期以降では、ワプティアが全面的な再検討をなされ<ref name="Vannier_et_al_2018" />、判明した基本体制の共通点(頭胸部を覆い被さる二枚貝状の[[背甲]]・先頭の甲皮・発達した[[触角]]・後大脳性付属肢の欠如・[[大顎]]・分節した原節・リング状の腹節・発達した尾叉を兼ね備える)を基に、[[カナダスピス]]、[[オダライア]]、[[ブランキオカリス]]などと共に{{sname||Hymenocarina}}類([[目 (分類学)|目]])に分類されるようになった<ref name="Aria&Caron2017a">{{Cite journal|last=Aria|first=Cédric|last2=Caron|first2=Jean-Bernard|date=2017-05|title=Burgess Shale fossils illustrate the origin of the mandibulate body plan|url=https://www.nature.com/articles/nature22080|journal=Nature|volume=545|issue=7652|pages=89–92|language=en|doi=10.1038/nature22080|issn=1476-4687}}</ref><ref name="Vannier_et_al_2018" />。Hymenocarina類自体の系統位置もこの時期で書き直され始め、2010年代前期から中期にかけて一般に基盤的な真節足動物とされていた<ref name=":36">{{Cite journal|last=Ortega-Hernández|first=Javier|date=2014-12-21|title=Making sense of ‘lower’ and ‘upper’ stem-group Euarthropoda, with comments on the strict use of the name Arthropoda von Siebold, 1848|url=https://dx.doi.org/10.1111/brv.12168|journal=Biological Reviews|volume=91|issue=1|pages=255–273|doi=10.1111/brv.12168|issn=1464-7931}}</ref><ref name=":7" /><ref>{{Cite journal|last=Ortega-Hernández|first=Javier|last2=Janssen|first2=Ralf|last3=Budd|first3=Graham E.|date=2017-05-01|title=Origin and evolution of the panarthropod head – A palaeobiological and developmental perspective|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1467803916301669|journal=Arthropod Structure & Development|volume=46|issue=3|pages=354–379|language=en|doi=10.1016/j.asd.2016.10.011|issn=1467-8039}}</ref>が、[[大顎]]の発見<ref name="Aria&Caron2017a" /><ref name="Vannier_et_al_2018" />で[[大顎類]]と見直されつつある<ref>{{Cite journal|last=Edgecombe|first=Gregory D.|date=2017-08-21|title=Palaeontology: The Cause of Jaws and Claws|url=https://www.cell.com/current-biology/abstract/S0960-9822(17)30874-6|journal=Current Biology|volume=27|issue=16|pages=R807–R810|language=English|doi=10.1016/j.cub.2017.07.016|issn=0960-9822|pmid=28829968}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Giribet|first=Gonzalo|last2=Edgecombe|first2=Gregory D.|date=2019-06-17|title=The Phylogeny and Evolutionary History of Arthropods|url=https://www.cell.com/current-biology/abstract/S0960-9822(19)30486-5|journal=Current Biology|volume=29|issue=12|pages=R592–R602|language=English|doi=10.1016/j.cub.2019.04.057|issn=0960-9822|pmid=31211983}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Edgecombe|first=Gregory D.|date=2020-11-02|title=Arthropod Origins: Integrating Paleontological and Molecular Evidence|url=https://www.annualreviews.org/doi/10.1146/annurev-ecolsys-011720-124437|journal=Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics|volume=51|issue=1|pages=1–25|doi=10.1146/annurev-ecolsys-011720-124437|issn=1543-592X}}</ref>。再検討以降のワプティアを含んだ[[系統解析]]の中で、Hymenocarina類は多くの場合は多足類・甲殻類・六脚類より早期に分岐する[[基盤的]]な大顎類とされる<ref name="Vannier_et_al_2018" /><ref name=":4" /><ref name=":11">{{Cite journal|last=Zeng|first=Han|last2=Zhao|first2=Fangchen|last3=Niu|first3=Kecheng|last4=Zhu|first4=Maoyan|last5=Huang|first5=Diying|date=2020-12-03|title=An early Cambrian euarthropod with radiodont-like raptorial appendages|url=https://www.researchgate.net/publication/345317560_An_early_Cambrian_euarthropod_with_radiodont-like_raptorial_appendages|journal=Nature|volume=588|pages=1–5|doi=10.1038/s41586-020-2883-7}}</ref><ref name=":12">{{Cite journal|last=Aria|first=Cédric|last2=Zhao|first2=Fangchen|last3=Zhu|first3=Maoyan|date=2021-02-17|title=Fuxianhuiids are mandibulates and share affinities with total-group Myriapoda|url=https://doi.org/10.1144/jgs2020-246|journal=Journal of the Geological Society|volume=178|issue=5|pages=jgs2020–246|doi=10.1144/jgs2020-246|issn=0016-7649}}</ref><ref name=":15">{{Cite journal|last=Izquierdo‐López|first=Alejandro|last2=Caron|first2=Jean‐Bernard|date=2021-06-15|title=A Burgess Shale mandibulate arthropod with a pygidium: a case of convergent evolution|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/spp2.1366|journal=Papers in Palaeontology|volume=7|issue=4|pages=1877–1894|doi=10.1002/spp2.1366|issn=2056-2799}}</ref><ref name=":10">{{Cite journal|last=O'Flynn|first=Robert|last2=Williams|first2=Mark|last3=Yu|first3=Mengxiao|last4=Harvey|first4=Thomas|last5=Liu|first5=Yu|date=2022-02-11|title=A new euarthropod with large frontal appendages from the early Cambrian Chengjiang biota|url=https://www.researchgate.net/publication/358519106_A_new_euarthropod_with_large_frontal_appendages_from_the_early_Cambrian_Chengjiang_biota|journal=Palaeontologia Electronica|volume=25|pages=a6|doi=10.26879/1167}}</ref>が、基盤的な[[汎甲殻類]]([[側系統群]]の甲殻類とそこから派生した六脚類を含む系統群)<ref name="Vannier_et_al_2018" /><ref name=":13">{{Cite journal|last=Aria|first=Cédric|last2=Caron|first2=Jean-Bernard|date=2019-09-11|title=A middle Cambrian arthropod with chelicerae and proto-book gills|url=https://www.nature.com/articles/s41586-019-1525-4|journal=Nature|volume=573|issue=7775|pages=586–589|language=en|doi=10.1038/s41586-019-1525-4|issn=0028-0836}}</ref><ref name=":14">{{Cite journal|last=Aria|first=Cédric|last2=Zhao|first2=Fangchen|last3=Zeng|first3=Han|last4=Guo|first4=Jin|last5=Zhu|first5=Maoyan|date=2020-01-08|title=Fossils from South China redefine the ancestral euarthropod body plan|url=https://doi.org/10.1186/s12862-019-1560-7|journal=BMC Evolutionary Biology|volume=20|issue=1|pages=4|doi=10.1186/s12862-019-1560-7|issn=1471-2148|pmid=31914921|pmc=PMC6950928}}</ref>や基盤的な多足類とされる結果もある<ref name="Vannier_et_al_2018" />。特にワプティアのいくつかの甲殻類的性質(5節の内肢・複数肢節に分かれた原節)は、Hymenocarina類と汎甲殻類の類縁関係に裏付ける証拠ともされる<ref name="Vannier_et_al_2018" />。しかしこれらの性質は汎甲殻類の[[派生形質]]なのかどうかは断言できず(大顎類の[[祖先形質]]を表した可能性がある)、Hymenocarina類全般での発見も不完全のため、根拠として不確実だと評価される<ref name="Vannier_et_al_2018" />。また、ワプティアは明確にHymenocarina類に含めるものの、他のHymenocarina類との類縁関係ははっきりせず、系統解析によりカナダスピスに近い<ref name="Vannier_et_al_2018" />・[[ネレオカリス]]に近い<ref name="Vannier_et_al_2018" />・[[ペルスピカリス]]に近い<ref name=":13" /><ref name=":14" />・[[チュアンディアネラ]]に近い<ref name=":4" />・[[クリペカリス]]に近い<ref name=":11" /><ref name=":10" />・[[アーカイクニア]]に近い<ref name=":12" />なとどされる。 |
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[[ファイル:Cambrian bivalved euarthropods.webp|サムネイル|[[クリペカリス]](A, B)、[[シノファロス]](D)、[[チュアンディアネラ]](F)、[[パウロテーミヌス]](G)と'''ワプティア'''(H)]] |
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=== 近縁 === |
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{{sname||Hymenocarina}}類の中で、ワプティアは[[ワプティア科]]({{sname||Waptiidae}}<ref name="Walcott1912" />)の[[模式属]]([[タイプ属]])である<ref name="Vannier_et_al_2018" />。本[[科 (分類学)|科]]に分類される[[属 (分類学)|属]]は、側面が楕円形の[[背甲]]・[[頭胸部]]直後6対の羽毛状付属肢・付属肢をもたない5節の腹部などを特徴とし、ワプティアの他に[[パウロテーミヌス]]<ref name=":23">{{Cite journal|last=Taylor|first=Rod S.|date=2002-01|title=A New Bivalved Arthropod from the Early Cambrian Sirius Passet Fauna, North Greenland|url=https://doi.org/10.1111/1475-4983.00229|journal=Palaeontology|volume=45|issue=1|pages=97–123|doi=10.1111/1475-4983.00229|issn=0031-0239}}</ref>が知られ、[[シノファロス]]<ref name=":26">{{Cite journal|last=XIAN-GUANG|first=HOU|last2=SIVETER|first2=DEREK J.|last3=ALDRIDGE|first3=RICHARD J.|last4=SIVETER|first4=DAVID J.|date=2009-07|title=A NEW ARTHROPOD IN CHAIN-LIKE ASSOCIATIONS FROM THE CHENGJIANG LAGERSTÄTTE (LOWER CAMBRIAN), YUNNAN, CHINA|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/j.1475-4983.2009.00889.x|journal=Palaeontology|volume=52|issue=4|pages=951–961|doi=10.1111/j.1475-4983.2009.00889.x|issn=0031-0239}}</ref>まで含める可能性もある<ref name="Vannier_et_al_2018" />。しかしワプティア以外のこれら属は、付属肢の発見がかなり不完全で<ref name=":23" /><ref name=":26" />、類縁関係も未だに[[系統解析]]で検証されていない<ref name="Vannier_et_al_2018" /><ref name=":13" /><ref name=":14" /><ref name=":4" /><ref name=":11" /><ref name=":12" /><ref name=":15" /><ref name=":10" />。 |
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[[チュアンディアネラ]]は、いくつかの特徴([[触角]]・背甲・羽毛状付属肢・腹部)がワプティアによく似たため、長らくワプティア科の一員と考えられた<ref name=":27">{{Cite journal|last=Degan|first=Shu|date=2004|title=New information on ''Chuandianella'' from the Lower Cambrian Chengjiang Fauna,Yunnan,China|url=https://www.semanticscholar.org/paper/New-information-on-Chuandianella-from-the-Lower-Degan/67356aa69aa6a5563c7db5bfaf422ce155735e4b|journal=undefined|language=en}}</ref><ref name=":2" /><ref name="Vannier_et_al_2018" /><ref name=":4" /><ref name=":9">{{Cite journal|last=Liu|first=Cong|last2=Fu|first2=Dongjing|last3=Zhang|first3=Xingliang|date=2021-08-09|title=Phosphatic carapace of the waptiid arthropod ''Chuandianella ovata'' and biomineralization of ecdysozoans|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/pala.12570|journal=Palaeontology|volume=64|issue=6|pages=755–763|doi=10.1111/pala.12570|issn=0031-0239}}</ref><ref name=":17">{{Cite journal|last=Liu|first=Cong|last2=Fu|first2=Dongjing|last3=Zhang|first3=Xingliang|date=2022-01-21|title=Developmental dynamics is revealed in the early Cambrian arthropod ''Chuandianella ovata''|url=https://www.cell.com/iscience/abstract/S2589-0042(21)01561-3|journal=iScience|volume=25|issue=1|language=English|doi=10.1016/j.isci.2021.103591|issn=2589-0042|pmid=35005540|pmc=PMC8717428}}</ref>が、Zhai et al. 2022 の再検証で異様な付属肢構成([[大顎]]はなく、羽毛状付属肢は二叉型で10対もつ)を判明し、ワプティア科どころか、Hymenocarina類や大顎類ですらないことが示される<ref name=":16">{{Cite journal|last=Zhai|first=Dayou|last2=Williams|first2=Mark|last3=Siveter|first3=David J.|last4=Siveter|first4=Derek J.|last5=Harvey|first5=Thomas H. P.|last6=Sansom|first6=Robert S.|last7=Mai|first7=Huijuan|last8=Zhou|first8=Runqing|last9=Hou|first9=Xianguang|date=2022-02-22|title=''Chuandianella ovata'': An early Cambrian stem euarthropod with feather-like appendages|url=https://palaeo-electronica.org/content/2022/3557-chuandianella-ovata|journal=Palaeontologia Electronica|volume=25|issue=1|pages=1–22|language=English|doi=10.26879/1172|issn=1094-8074}}</ref>。 |
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=== 下位分類 === |
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ワプティア(ワプティア[[属 (分類学)|属]] {{Snamei||Waptia}})に含める[[種 (分類学)|種]]は、[[カナダ]][[ブリティッシュコロンビア州]]の[[バージェス頁岩]]に分布する[[模式種]]([[タイプ種]]){{snamei|Waptia fieldensis}} のみである<ref name="Vannier_et_al_2018" />。[[アメリカ]][[ユタ州]]の [[:en:Langston Formation|Langston Formation]] で見つかった本属の化石標本は、暫定的に ''Waptia'' cf. ''fieldensis'' とされ、別種として命名されていない<ref name=":6" /><ref name=":3" />。 |
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[[中国]][[雲南省]]の [[:en:Maotianshan Shale|Maotianshan Shale]]([[澄江動物群]])で見つかった[[チュアンディアネラ]]の唯一の種 {{Snamei|Chuandianella ovata}} は、一部の文献記載に {{Snamei|Waptia ovata}} としてワプティアの1種ともされていた<ref>J.-Y. Chen, G. Q. Zhou, Biology of the Chengjiang fauna. Bull. Natl. Mus. Nat. Sci. 10, 11–106 (1997).</ref><ref>X. G. Hou, R. J. Aldridge, J. Bergström, D. J. Siveter, D. J. Siveter, X. H. Feng, The Cambrian Fossils of Chengjiang, China: The Flowering of Early Animal Life (Blackwell Publishing, 2004).</ref><ref>J. Y. Chen, The Dawn of Animal World (Jiangsu Science and Technology Press, 2004).</ref><ref name=":2">{{Cite book|title=The Cambrian Fossils of Chengjiang, China: The Flowering of Early Animal Life|first3=Jan|first6=Xiang-Hong|last5=Siveter|first5=Derek J.|last4=Siveter|first4=David J.|last3=Bergstrom|last2=Aldridge|url=https://books.google.co.jp/books?id=LZD-MQtfMt0C&pg=PA136&lpg=PA136&dq=Waptia+ovata&source=bl&ots=pWGmQS9-cJ&sig=ACfU3U1v85aYigIGBMibB1_hlvSyT5jQ4Q&hl=en&sa=X&ved=2ahUKEwjqwfTLhaX2AhWQHqYKHXgGCfsQ6AF6BAgUEAM#v=onepage&q=Waptia%20ovata&f=false|first2=Richard J.|last=Xianguag|first=Hou|language=en|isbn=978-0-470-99994-3|date=2008-04-15|publisher=John Wiley & Sons|last6=Feng}}</ref>が、広く認められる意見ではなく<ref name=":27" /><ref>{{Cite journal|last=Liu|first=Hu-qin|last2=Shu|first2=De-gan|date=2008|title=''Chuandianella ovata'' from lower Cambrian Chengjiang biota|url=http://caod.oriprobe.com/articles/15154878/CHUANDIANELLA_OVATA_FROM_LOWER_CAMBRIAN_CHENGJIANG_BIOTA.htm|journal=Acta Palaeontologica Sinica|volume=47|issue=3|pages=352–361}}</ref><ref name=":7" /><ref name="Vannier_et_al_2018" /><ref name=":4" /><ref name=":9" /><ref name=":17" />、また[[ワプティア#下位分類|前述の通り]]そもそもワプティアの近縁ですらない可能性もある<ref name=":16" />。 |
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== 研究史 == |
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[[ファイル:Field notebook of Charles D. Walcott from August 31 to September 3, 1909.jpg|左|サムネイル|[[チャールズ・ウォルコット]]の1909年8月31日から9月3日の野帳。左のページに[[バージェス頁岩]]で見つかる3種類の[[節足動物]](左上:[[マーレラ]]、右:'''ワプティア'''、下:[[ナラオイア]])が描かれている<ref name=":25">{{Cite web |title=Accession 10-166 Charles D. Walcott Collection, 1826-1916 |url=https://siarchives.si.edu/collections/siris_arc_293063 |website=Smithsonian Institution Archives |date=1826 1826-1916 |accessdate=2022-03-02 |language=en |first=Smithsonian Institution |last=Archives}}</ref>。]] |
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{{multiple image |
{{multiple image |
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| align = |
| align = right |
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| width = 200 |
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| footer = Walcott 1931 のワプティアの旧復元図<ref name=":5" /> |
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| width = 200 |
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| image1 = Smithsonian Miscellaneous Collections, Volume 85, Number 3, Figure 7.jpg |
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| image1 =Waptia fieldensis fossil 1.jpg |
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| image2 = Smithsonian Miscellaneous Collections, Volume 85, Number 3, Figure 6.jpg |
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| alt1 = |
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| caption1 =体側を見せて化石化した個体。背甲は前方に押し出され、その上面が下を向いている。 |
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| image2 =Waptia fieldensis fossil 2.jpg |
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| alt2 = |
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| caption2 =背面を見せて化石化した個体。 |
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| footer =これらの写真はウォルコットが1912年に発表した[[s:Cambrian Geology and Paleontology/Volume 2/Middle Cambrian Branchiopoda, Malacostraca, Trilobita, and Merostomata|本種の記載論文]]による<ref name="walc1912"/>。 |
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ワプティアは多くの代表的な[[バージェス動物群]]と同様、[[20世紀]]初期で[[アメリカ]][[古生物学者]][[チャールズ・ウォルコット]]([[:en:Charles Doolittle Walcott|Charles Doolittle Walcott]])によって最初の記載を行われていた<ref name="Walcott1912" />。彼の1909年8月31日の野帳に、ワプティアは[[マーレラ]]、[[ナラオイア]]と並んで粗雑なスケッチとして描かれていた<ref name=":25" /><ref name=":24" /><ref name=":19" />。その後、ワプティアは彼の1912年の記載で正式に命名をなされ<ref name="Walcott1912" />、1931年の記載で更に詳しく復元された<ref name=":5" />。しかしこの頃のワプティアは、歩脚型付属肢は5対、羽毛状付属肢は8対、[[顎]]は不明とされていた<ref name=":5" />(顎を保存された化石標本 USNM 57680 は、当時では別生物[[バージェシア]]と見間違われていた<ref name="Walcott1912" /><ref name="Vannier_et_al_2018" />)。多くの[[化石]][[標本 (分類学)|標本]]は後に Simonetta 1970<ref>Simonetta A. 1970 Studies on non-trilobite arthropods from the Burgess Shale (middle Cambrian).Palaeontogr. Ital. 66, 35–45</ref> と Simonetta & Delle Cave 1975<ref>Simonetta A, Delle Cave L. 1975 The Cambrian non-trilobite arthropods from the Burgess Shale of British Columbia. A study of their comparative morphology, taxinomy and evolutionary significance.Palaeontogr. Ital. 69, 1–37.</ref> に再検証をなされたが、付属肢に関する重要な新発見はなかった<ref name="Vannier_et_al_2018" />。Hughes 1982 <ref>Conway Morris S, Whittington HB, Briggs DEG, Hughes CP, Bruton DL. 1982 Atlas of the burgess shale. London, UK: Palaeontological Association.</ref> ではワプティアの正確の基本体制(頭胸部に歩脚型付属肢4対、直後に羽毛状付属肢6対、腹部6節)を判明したが、その記載は予備的で、同一著者に予定された正式の再記載は出版されなかった<ref name="Vannier_et_al_2018" />。 |
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本属には''Waptia fieldensis'' 1種のみが認められている。この属は"ワプティア科"({{Sname||Waptiidae}} {{AUY|Walcott|1912}})、"ワプティア目"({{Sname||Waptiida}} {{AUY|[[w:Leif Størmer|Størmer]]|1944}})に分類されており、暫定的に{{仮リンク|甲殻形類|en|Crustaceomorpha}}に位置づけられている<ref name="taylor2">{{cite journal|author=Rod S. Taylor|year=2002|title=A new bivalved arthropod from the Early Cambrian Sirius Passet fauna, North Greenland|journal=Palaeontology|volume=45|doi=10.1111/1475-4983.00229|issue=Part 1|pages=97–123}}</ref><ref name="mikko">{{cite web|url=http://www.helsinki.fi/~mhaaramo/metazoa/protostoma/arthropoda/crustacea/crustaceomorpha.html|title=Crustaceomorpha – crustaceans and related arthropods|author=Mikko Haaramo|date=October 4, 2007|publisher=Mikko's Phylogeny Archive|accessdate=January 14, 2012}}</ref>。[[チャールズ・R・ナイト]]による1940年の復元図では誤って原始的なエビ類として描かれているが、現代の古生物学者は類縁関係の不明な節足動物と見なしている<ref name="gould"/>。本種を[[甲殻類]]と関連付ける説もあるが、多くのカンブリア紀の甲殻類様の節足動物と同様に[[口器]]が保存されていないため、本種が甲殻類のクラウングループに属すると決定することはできない。他の仮説として、本種は甲殻類、または高々節足動物のステムグループにすぎないという見方も存在する<ref name="bs"/>。産出数は多いのにもかかわらず、その形態に関する詳細な研究は未だ行われていない<ref name="taylor2"/>。 |
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こうしてワプティアのほとんどの特徴は、20世紀から2000年代まで研究がほぼ進んでおらず、分類もはっきりしなかった([[ワプティア#分類|前述参照]])<ref name=":21" /><ref name=":0" /><ref name="Vannier_et_al_2018" />。Strausfeld (2009<ref>Strausfeld NJ. 2009 Some observations on the sensory organization of the stem crustacean Waptia fieldensisWalcott. In Int. Conf. on the Cambrian Explosion, Banff, Canada, 3–8 August 2009(eds PA Johnston, KJ Johnston), pp. 157–168</ref>, 2011<ref>Strausfeld NJ. 2011 Some observations on the sensory organization of the crustaceomorph Waptia fieldensisWalcott.Palaeontogr. Can.31, 157–158.</ref>, 2012<ref>Strausfeld NJ. 2012 Arthropod brains, evolution, functional elegance, and historical significance. Cambridge, MA: Belknap Press</ref>, 2016<ref name="Strausfeld2016" />) では限られた化石標本を基に、ワプティアの各付属肢の細部から内部の[[脳]]まで記載され、復元像を大幅に更新された。特に Strausfeld 2016 では顎([[大顎]]と[[小顎]])が見つかることでワプティアは少なくとも[[大顎類]]だと分かり、いくつかの[[汎甲殻類]]的性質(感覚毛・3つの中眼など)も兼ね備えると解釈された<ref name="Strausfeld2016" />。しかしその歩脚型付属肢は[[関節肢#単枝型と二叉型|二叉型]]で同形の5対に復元され、生態は[[底生性]]と解釈された<ref name="Strausfeld2016" />。Vannier et al. 2018 では1,800点以上の化石標本を検証され、その結果を基にワプティアの復元像と生態の解釈はもう一度全面的に更新された。この再記載では新しい特徴と性質(大顎髭・甲皮左右の突起物・付属肢の[[関節肢#単枝型と二叉型|単枝型]]性質・歩脚型付属肢の内突起など)をいくつか判明し、生態は[[遊泳性]]と見直され、Strausfeld 2016 に復元された多くの特徴(脳・中眼・感覚毛・2対の小顎・同形で5対の歩脚型付属肢・付属肢の二叉型性質など<ref name="Strausfeld2016" />)も根拠が懐疑的なものとして否定された<ref name="Vannier_et_al_2018" />。 |
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1975年、帽天山累層([[澄江動物群]]の産出地)から本種と非常に良く似た化石が発見された。当初、この化石は[[貝形虫]]の{{Snamei||Mononotella}} 属に含まれるものと考えられ''Mononotella ovata'' の学名が与えられていた。だが1991年、Xian-Guang HouとJan Bergströmは新たに産出した化石を精査してワプティアとの類似性を明確に示し、新属{{Snamei||Chuandianella}} にこの種を移動した。''Chuandianella ovata'' は、正中線が隆起した2枚の背甲・1対の尾肢・1対の触角・眼柄のある眼などの点でワプティアと類似しており、2004年にJun-Yuan Chenはこの種を暫定的にワプティア属に移した。だが''C. ovata'' は、腹部が8体節であること(ワプティアは5節)、未分化な二枝型付属肢を持っていることでワプティアと異なり<ref name="taylor2"/>、他の研究者は、これらの相違点はこの種をワプティア属から分離する十分な理由となると見なしている<ref name="bs"/><ref name="liu">{{cite journal|author=Hu-Qin Liu & De-Gan Shu|year=2004|title=New information on ''Chuandianella'' from the Lower Cambrian Chengjiang Fauna, Yunnan, China|trans_title=澄江化石库中川滇虫属化石的新信息|journal=Journal of Northwest University (Natural Science Edition)|language=Chinese|volume=34|issue=4|pages=453–456|url=http://translate.googleusercontent.com/translate_c?anno=2&hl=en&rurl=translate.google.com.ph&sl=zh-CN&tl=en&twu=1&u=http://www.lw23.com/pdf_a4456a32-3294-4029-9188-02baf761bc8f/lunwen.pdf&usg=ALkJrhgmLDJobZvG70e4mgRGhvPrmjI4nw}}</ref>。 |
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抱[[卵]]個体の化石標本は Caron & Vannier 2016 で最初に記載された<ref name=":1" />。これは[[澄江動物群]]の[[クンミンゲラ]]や[[チュアンディアネラ]]と並んで、[[動物]]の[[繁殖行動|育児行動]]における既知最古の化石証拠の1つとして知られている<ref name=":1" /><ref name=":4" />。 |
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2002年、[[グリーンランド]]北部の[[w:Buen Formation|Buen Formation]]([[シリウス・パセット動物群]]の産出地)から第二の類似種、{{Snamei||Pauloterminus spinodorsalis}} が発見された。この種は''C. ovata'' と同様に未分化の二枝型付属肢を持っていたが、腹部の体節はワプティアと同じ5節だった。だが、特に頭部付属肢の保存状態が悪く、その系統的位置の決定は困難である。保存状態の悪さは、化石が生物体そのものではなく、[[脱皮殻]]に由来するものであることによると思われる<ref name="taylor2"/>。 |
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従来では[[カナダ]][[ブリティッシュコロンビア州]]の[[堆積]][[累層]][[バージェス頁岩]]のみから知られていたが、Briggs et al. 2008 以降では、本属は[[アメリカ]][[ユタ州]]の [[:en:Langston Formation|Langston Formation]] にも分布することが判明した<ref name=":6" /><ref name="Vannier_et_al_2018" />。 |
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== 生態 == |
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生態も現生の小型エビ類と非常によく似たものだったと考えられる<ref name="berg"/><ref name="bambach">{{cite journal|author=Richard K. Bambach, Andrew M. Bush, & Douglas H. Erwin|year=2007|doi=10.1111/j.1475-4983.2006.00611.x|url=http://data.palass-pubs.org/2007/Bambach/Bambach%20et%20al%20-%20Supplementary%20Data.pdf|title=Supplementary data for: Autecology and the filling of ecospace: key metazoan radiations|journal=Palaeontology|volume=50|issue=Supplement – Part 1|pages=1–22}}</ref>。底層遊泳性の[[堆積物食者]]で<ref name="plotnick">{{cite journal|author=Roy E. Plotnick, Stephen Q. Dornbos, & Jun-Yuan Chen|year=2010|doi=10.1666/08062.1|title=Information landscapes and sensory ecology of the Cambrian Radiation|journal=Paleobiology|volume=36|issue=2|pages=303–317}}</ref>、強力な口器を持たないことからして、海底の餌粒子を篩い分けて食べていたと見られる<ref name="briggs"/>。尾部の構造と、後胸部の羽毛状の付属肢から、活発な遊泳が可能だったことが推測される<ref name="walcott"/>。 |
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== 関連項目 == |
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*[[バージェシア]] |
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*[[ヒメノカリス]] |
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*[[オダライア]] |
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*[[ペルスピカリス]] |
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*[[イソキシス]] |
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*[[ヨホイア]] |
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*[[軟甲綱]] |
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== 脚注 == |
== 脚注 == |
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{{Reflist|30em}} |
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== 関連項目 == |
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* [[バージェス頁岩]]、[[バージェス動物群]] |
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* {{sname||Hymenocarina}} - ワプティアが所属する[[目 (分類学)|目]] |
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** [[カナダスピス]]、[[ブランキオカリス]]、[[オダライア]] - ワプティアと同じバージェス動物群における代表的なHymenocarina類 |
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** [[ワプティア科]] - ワプティアが所属する[[科 (分類学)|科]] |
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*** [[パウロテーミヌス]]、[[シノファロス]] - ワプティアに同科とされる近縁属 |
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* [[チュアンディアネラ]] - かつてワプティアの近縁と考えられた属 |
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* [[甲殻類]]:[[鰓脚類]]、[[軟甲類]]:[[コノハエビ類]] - ワプティアの否定的な旧解釈 |
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== 外部リンク == |
== 外部リンク == |
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{{Commons category}} |
{{Commons category}} |
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* [https://burgess-shale.rom.on.ca/en/fossil-gallery/view-species.php?id=130&ref=i& Waptia - Fossil Gallery - The Burgess Shale | burgess-shale.rom.on.ca] - ワプティアの簡易ガイド(2011年までの見解に基づく) |
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*"[http://paleobiology.si.edu/burgess/waptia.html ''Waptia fieldensis'']". Smithsonian National Museum of Natural History. 2012. |
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{{DEFAULTSORT:わふていあ}} |
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[[Category:カンブリア紀の節足動物]] |
[[Category:カンブリア紀の節足動物]] |
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[[Category:カナダ産の化石]] |
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[[Category:アメリカ合衆国産の化石]] |
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[[Category:1912年に記載された化石分類群]] |
2022年3月29日 (火) 03:30時点における版
ワプティア | ||||||||||||||||||
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ワプティアの復元図
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保全状況評価 | ||||||||||||||||||
絶滅(化石) | ||||||||||||||||||
地質時代 | ||||||||||||||||||
古生代カンブリア紀ウリューアン期[1] | ||||||||||||||||||
分類 | ||||||||||||||||||
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学名 | ||||||||||||||||||
Waptia Walcott, 1912 [3] | ||||||||||||||||||
タイプ種 | ||||||||||||||||||
Waptia fieldensis Walcott, 1912 [3] | ||||||||||||||||||
種[1] | ||||||||||||||||||
ワプティア(Waptia[3])は、約5億年前のカンブリア紀に生息した化石節足動物Hymenocarina類の一属[2][1]。エビ様の体の前半に棘のある付属肢と羽毛状の鰓、後半に長い腹部と二葉状の尾をもつ[1]。カナダとアメリカで見つかった化石によって知られる[1]。
名称
学名「Waptia」と模式種(タイプ種)Waptia fieldensis の種小名「fieldensis」は、発見地カナダブリティッシュコロンビア州のバージェス頁岩を含む、尾根の両端にあるワプタ山(Wapta Mountain)とフィールド山(Mount Field)に由来する[4]。ワプタ山の名はファースト・ネーションのストーニー・ナコダ族の単語「wapta」に由来し、これは「流水」を意味する[4]。フィールド山の名はアメリカの実業家サイラス・フィールド(Cyrus West Field)に由来する[4]。
化石
ワプティアはカナダブリティッシュコロンビア州の堆積累層バージェス頁岩(バージェス動物群)における普遍な古生物の1つで、1,800点を超えるほど数多くの化石標本が発見される[5][1]。個体数で見ると、2006年までワプティアはバージェス頁岩で見つかった生物の2.55%、Phyllopod bed の0.86%を構成している[6]。これは同じ生息地のマーレラとカナダスピスに次いで3番目に多い[7][8]。また、同じ古生代カンブリア紀ウリューアン期に当たる、アメリカユタ州の Langston Formation からも本属の化石標本が発見される[9][10][4]。
知られる化石標本のうち、約860点(総模式標本 USNM 57681 と USNM 57682 含む[4])はアメリカの国立自然史博物館、約1,000点はカナダのロイヤルオンタリオ博物館に所蔵される[1]。
化石化の過程で体のパーツが分解してしまうことがよくあり、その場合はパーツの塊として発見される[6]。特に背甲は本体から解離したものが多く、これは埋蔵(堆積物の移動)や腐敗がもたらす産状だと考えられる[1]。腹背から側面や正面まで、様々な角度で保存された化石標本が知られ、中には珍しく産状が良好で、付属肢の細部構造・神経系の一部・保護中の卵などまで保存されたものもある[5][1][11][12]。
形態
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ワプティアの全身復元図
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ワプティアのサイズ推定
体長(先頭の甲皮から尾扇まで)1.35cmから6.65cm(触角まで含む全長は最大約8cm[4])で、知られる多くの化石標本は4cmから6cmに及ぶ[1]。細長いエビに似た姿で、前方は丸い背甲に覆われている[4][13][1]。特化が進んだ付属肢(関節肢)は前半身に集中し、頭胸部には触角、顎と4対の歩脚型付属肢、その直後の体節には6対の羽毛状付属肢をもつ[1]。
頭胸部
頭部と直後複数の体節が癒合してできた頭胸部(cephalothorax)は、鞍のように広げた二枚貝状の背甲(carapace)で背面と左右を覆われている[1]。背甲の後縁は頭胸部を超えて、直後2番目の体節まで覆い被さる[1]。背甲の表面と縁は滑らかで、隆起線・棘・関節などの構造は一切ない(かつては正中線が関節になって背甲全体が左右2つに分かれると解釈された[13][14]が、Vannier et al. 2018 の再検証に否定的とされる[1])。部分的に解離した化石標本では常に後方から前に反り上げるため、この背甲の内側は頭胸部全体ではなく、その先頭のみに連結していたと考えられる[1]。
頭胸部の先頭中央には、1枚の目立たない三角形の甲皮(anterior sclerite)が突出し、その左右には葉状の突出部(lobe-like projections)と、短い眼柄に付属した複眼がそれぞれ1対もつ[15][16][17][1]。この三角形の甲皮は、かつて一部の軟甲類(コノハエビ類とシャコ類)に見られるような蓋状の額板(rostral plate)と解釈された[16][18]が、再検証により額板ではなく、左右の突出部と眼柄に連結した複合体だと示される[1]。また、この甲皮は中眼(単眼)をもつとも解釈された[19][13]が、再検証ではそれを示唆する証拠が見つからなかった[1]。
発達した1対の触角(antenna)は複眼の直後から正面に突出し、先端ほど細くなる[1]。長い10節に分れ、先端以外の肢節はそれぞれの前縁がやや膨らんで数本の剛毛(setae)に囲まれる[20][1]。この触角は中大脳性(第1体節由来)で、すなわち六脚類と多足類の触角、および甲殻類の第1触角に相同だと考えられる[1]。
前述の触角と後述の大顎の間にあるはずの後大脳性(第2体節由来、甲殻類の第2触角に当たる)付属肢は見当たらず、六脚類と多足類のように二次的に退化消失(すなわち第2体節は間挿体節 intercalary segment に変化)したと考えられる[2][13][21]。また、それと同じ位置にあるはずの上唇らしき構造も見当たらないが、これは先頭の甲皮と何らかの複合体をなした可能性がある[1]。
触角と第1歩脚型付属肢の間は目立たない顎で、各1対の大顎(mandible)と小顎が知られている[1]。大顎は丸みを帯びて、内縁には硬化した鋸歯、外側には3節に分れたブラシ状の大顎髭(mandibular palp)をもつ[1]。小顎は6節以上に分かれた短い歩脚型で、細かな剛毛と1対の爪をもつ[1]。この小顎は第1小顎(maxillula, 1st maxilla)で、口は大顎の奥にあったと推測される[1]。明確に特化した第2小顎は見当たらない(Strausfeld 2016 では短く特化した第2小顎をもつと解釈された[13]が、Vannier et al. 2018 の再検証でそれは大顎髭の見間違いだと指摘される[1])。
小顎の直後には複数対の歩脚型付属肢があり、後方ほどわずかに長くなる[1]。これらの付属肢は一部の記載では5対や二叉型(短い外肢 exopod をもつ)と解釈された[16][13]が、Vannier et al. 2018 の再検証により、4対のみで全てが単枝型だと示される(Strausfeld 2016 の "外肢" は後述の原節と内突起の見間違い)[1]。前方に傾いて畳まれ、先端の内肢(endopod)はいずれも末端の爪を含めて5節に分れるが、それ以外の特徴はやや異なる[1]。前の3対の原節(basipod)は丈夫な4節に分れ、各肢節の内側に1本の内突起(endite)がある[1]。原節第1肢節以外の内突起は全て先端が分岐して、そのうち第1歩脚型付属肢のものは肥厚な三叉状、第2-3歩脚型付属肢のものは細い二叉状[1]。第4歩脚型付属肢の原節は長大で内突起はなく、むしろ直後の体節の羽毛状付属肢(後述)のように、数多くの環形の筋(annulation)に分かれ、外縁に沿って葉状の構造体(lamella)が並んでいる[1]。
特化した第2小顎らしき付属肢は見当たらないため、大顎類の顎の基本構成(1対の大顎と2対の小顎をもつ)を踏まえると、その直後にある第1歩脚型付属肢は「未分化の原始的な第2小顎」であるかもしれない[1]。もしこれを第2小顎、すなわち頭部付属肢として認めれば、ワプティアの頭部は他の大顎類と同様の体節数(先節+第1-5体節)をもつとなる[1]。
体節 | 先節 | 1 | 2(間挿体節) | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
付属肢 | 上唇? | 触角 | (退化) | 大顎 | 第1小顎 | 第1歩脚型付属肢(第2小顎?) | 第2歩脚型付属肢 | 第3歩脚型付属肢 | 第4歩脚型付属肢 |
頭胸部直後の体節
頭胸部と腹部の間(post-cephalothorax)には、6対の羽毛状付属肢を備えたリング状の体節がある。付属肢数に応じて実際には6節だが、最終の2節は癒合したため外見上は5節に見える[1]。両腹面から突出した羽毛状付属肢はほぼ同形で後方ほどわずかに短くなり、付け根には発達した関節と思われる大きな溝がある[1]。単枝型の長い円錐状で数多くの環形の筋に分かれ、外縁に沿って40-50本ほどの長い葉状の構造体が並んで、それぞれの先端には細かな毛が生えている[1]。葉状構造体をもたない先端は短い1節で、単調で目立たない剛毛と1対の爪のみをもつ[1]。
かつて、この羽毛状付属肢は二叉型で、付け根が目立たない内肢をもつとも解釈された[16][22][13][20]が、Vannier et al. 2018 の再検証では、それを示唆する痕跡は存在せず、これらの付属肢は明確に単枝型だとを示される[1]。
これらの付属肢の環形の筋と葉状構造体は、他のカンブリア紀節足動物(例えばマーレラと三葉形類)の外肢を彷彿とさせるため、内肢が退化消失し、外肢のみを残した付属肢とも解釈できるが、直前の歩脚型付属肢(それに似た長大な部分は先端に明確な内肢をもつため、原節として判断できる)との比較により、外肢ではなく、むしろそれと同様に特化した原節の方が可能性が高い[1]。この解釈を踏まえると、ワプティアは知られる節足動物の中でも前代未聞の、外肢的性質を兼ね備えた異様な原節をもつ[1]。
腹部
腹部(abdomen)は体長の約60%を占めるほど細長く、可動的な5節の腹節と尾節(telson)が含まれる[1]。腹節は円筒状で後方ほど細長くなりながら上下に平たくなり、付属肢はなく、それぞれの後縁に棘が並んでいる[16](2対で四隅にもつ[1])。尾節の末端中央に溝があり、肛門はそこにあったと考えられる[16][1]。二葉状の尾扇(tail fan)を構成し、尾節の両後端から突出した1対の尾叉(caudal rami)は平たい楕円形で、前後3節に分れ、後縁に細かな鋸歯が生えている[1]。
内部構造
脳と消化管が知られている。Strausfeld 2016 では完全な脳を復元された[13]が、Vannier et al. 2018 の再検証により、その根拠になった化石標本 USNM 83948j はそもそも神経系の痕跡はなく、別の化石標本 USNM 138231 と ROMIP 64293 のみ次の神経系が知られている[1]。
脳は少なくとも前大脳(protocerebrum)・中大脳(deutocerebrum)・視神経・触角神経の部分が判明し、目立たない後大脳(tritocerebrum)も存在したと推測される[1]。前大脳の左右は複眼の視神経に連続し、前縁は先頭の甲皮・葉状の突出部・眼柄に対応する出っ張りがある[1]。特に葉状突出部の神経は、現生節足動物に見られるような半楕円体(hemi-ellipsoid body)で、すなわち嗅神経(olfactory neuropil)であったかもしれない[1]。中大脳は腹面から正面の触角神経に連結したと推測され、前大脳との間には横に長い穴がある[1]。脳の後方(後大脳かもしれない部分)には食道孔(stomodeal aperture, stomodeal foramen)と思われる1つの穴があり、両後端から1対の腹神経索(vental nerve cord)が続く[1]。それ以降の神経系は不明[1]。
消化管は後方ほど細く、比較的単調で枝(消化腺)などはないが、頭胸部の部分は嚢状に膨らんでいる[1]。食道孔を貫通し、口と嚢状の膨らみを繋いだ咽頭と食道は不明[1]。
性的二形
背甲は個体により前後でやや短いタイプとやや長いタイプの二形が見られる。雌成体と思われる抱卵個体は背甲が長い方のため、これは性的二形を表した特徴で、すなわち雌は雄より背甲が前後に長かったと推測される[1]。
生態
移動と呼吸
ワプティアは遊泳性の海棲動物であったと考えられる[16][1]。頭胸部の歩脚型付属肢はかつて歩行用の脚と思われ、それを踏まえてワプティアも底生性と解釈された[13]が、その付属肢の形(太く短い)・位置(体の重心からかけ離れた前方にある)・姿勢(前方に畳んで内側を嚙合わせる)はいずれも歩行に不向きであったことを示唆し、むしろ摂食用であった可能性が高い(後述参照)[1]。一方、これらの付属肢は発達した爪を先端にもつため、トンボの脚のように、歩行用ではないが、摂食以外では海底の表面や底生生物(例えば海綿)を掴んで泊まるのに用いられたと考えられる[1]。頭胸部直後6対の羽毛状付属肢は表面積が広く、それを前後に波打つることで遊泳しながら、鰓として機能する縁の葉状構造体で呼吸していたと考えられる[16][1]。平たい尾叉は遊泳中のバランスを保ちながら左右に動いて推力を調整し[1]、または現生のエビ類の後退行動(Caridoid escape reaction)のように、腹部を急激に腹側に曲げることで後方に飛び跳ね、捕食者から逃げるためにも用いられたと考えられる[23][20]。滑らかな背甲は、水との摩擦を軽減できたと考えられる[1]。
感覚と食性
ワプティアの複眼は、物体の動きに敏感で[24][25][26]、前方から左右まで広げた視野をもつと考えられる[1]。長い触角にある剛毛は中大脳性の触角神経に繋がる感覚器と思われるが、何らかの感覚に特化した特徴(例えば嗅覚特化の感覚毛や中大脳性の嗅覚神経など)はないため、どのような情報を主にして受け取ったのかは断言できない[1]。
かつては強力な口器をもたないと解釈され、それを踏まえて現生の小型エビ類のような堆積物食者と解釈された[27][28][29]が、後述の頑丈な口器が後に判明し、肉食性もしくは腐肉食性と見直されるようになった[1]。頭胸部の広い背甲と腹面の歩脚型付属肢で餌を覆い被さるように上から確保しては、内突起で餌を咀嚼し、小顎で餌を感知して持ち上げて、大顎の鋸歯で餌を更に細かく分解したと考えられる[1]。消化管の内容物はみつからず、正確の餌は不明だが、硬質の内容物はなかったため、餌は柔軟な獲物や腐肉組織であったと推測される[1]。
繁殖
抱卵行動が知られ、雌成体と思われる個体(前述参照)は二十数個の丸い卵を2つの卵塊にまとめ、背甲左右の内壁と頭胸部後方の体節でできた隙間に保護される[5][1][11][12]。卵塊は何らかの粘液でまとめられ、背甲の内壁に付着したと推測される[5]。孵化直後の幼生の形態や生活環は不明[5]。
分類
ワプティアはれっきとした節足動物であるが、2010年代後期以前では発見が不完全(詳細はワプティア#研究史を参照)のため、節足動物における系統位置は長い間に不明確のままであった[4][1]。1910年代から1980年代にかけて何らかの甲殻類とされ[3][30][31][32][33][34]、1990年代から2010年代中期にかけて甲殻類とは別系統の可能性が浮上し[35][36][37][27]、2010年代後期でようやく全面的な再記載をなされ、大顎類の絶滅群Hymenocarina類に含めるようになった[2][1]。
甲殻類(1910~1980年代)
記載当初の1910年代から1980年代にかけて、ワプティアは一般に甲殻類と解釈されたが、文献により意見が分かれ、鰓脚類(Walcott 1912[3])・コノハエビ類的な軟甲類(Fedotov 1925[30], Henriksen 1928[31], Bergström 1980[33])・基盤的な甲殻類(Briggs 1983[34])などとされていた。Knight 1940 の復元画では、ワプティアは誤ってエビ類として描かれていた[8]。Størmer 1944 では、ワプティアはワプティア目(Waptiida)の構成属として Crustaceomorpha という、甲殻類とそれに類する化石節足動物を含む群に分類された[32]。Briggs & Fortey 1989 の系統解析では、ワプティアはカナダスピスやオダライアなどと単系統群(2010年代後期以降のHymenocarina類に相当)になり、それが甲殻類より鋏角類・メガケイラ類・三葉虫などを含む群に近いとされてきたが、多足類や六脚類との関係性は検証されていなかった[38]。
甲殻類もしくは基盤的な真節足動物(1990~2010年代中期)
1990年代から2000年代にかけて、ワプティアの系統位置は更に不確実で、文献記載により基盤的な真節足動物(Hou & Bergström 1997[35], Walossek and Müller, 1998[36])・顎脚類の甲殻類(Schram & Hof 1998[37])・基盤的な甲殻類(Bergström & Hou 2005[27])などとされていた。Yang et al. 2016 では、ワプティアを含むワプティア科(後述)全般はネレオカリスやクリペカリスなどと共に、基盤的な真節足動物の一部だと考えられた[14]。なお、この時期までカンブリア紀節足動物を中心とした系統解析が既に数多く行われたものの、ワプティアの詳細な形態は依然として未解明のため、その類縁関係は系統解析で検証されていなかった[1]。
Hymenocarina類の大顎類(2010年代後期以降)
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2010年代後期以降のワプティアの系統的位置[1][39][40][12][41][42][21][43] |
2010年代後期以降では、ワプティアが全面的な再検討をなされ[1]、判明した基本体制の共通点(頭胸部を覆い被さる二枚貝状の背甲・先頭の甲皮・発達した触角・後大脳性付属肢の欠如・大顎・分節した原節・リング状の腹節・発達した尾叉を兼ね備える)を基に、カナダスピス、オダライア、ブランキオカリスなどと共にHymenocarina類(目)に分類されるようになった[2][1]。Hymenocarina類自体の系統位置もこの時期で書き直され始め、2010年代前期から中期にかけて一般に基盤的な真節足動物とされていた[44][14][45]が、大顎の発見[2][1]で大顎類と見直されつつある[46][47][48]。再検討以降のワプティアを含んだ系統解析の中で、Hymenocarina類は多くの場合は多足類・甲殻類・六脚類より早期に分岐する基盤的な大顎類とされる[1][12][41][42][21][43]が、基盤的な汎甲殻類(側系統群の甲殻類とそこから派生した六脚類を含む系統群)[1][39][40]や基盤的な多足類とされる結果もある[1]。特にワプティアのいくつかの甲殻類的性質(5節の内肢・複数肢節に分かれた原節)は、Hymenocarina類と汎甲殻類の類縁関係に裏付ける証拠ともされる[1]。しかしこれらの性質は汎甲殻類の派生形質なのかどうかは断言できず(大顎類の祖先形質を表した可能性がある)、Hymenocarina類全般での発見も不完全のため、根拠として不確実だと評価される[1]。また、ワプティアは明確にHymenocarina類に含めるものの、他のHymenocarina類との類縁関係ははっきりせず、系統解析によりカナダスピスに近い[1]・ネレオカリスに近い[1]・ペルスピカリスに近い[39][40]・チュアンディアネラに近い[12]・クリペカリスに近い[41][43]・アーカイクニアに近い[42]なとどされる。
近縁
Hymenocarina類の中で、ワプティアはワプティア科(Waptiidae[3])の模式属(タイプ属)である[1]。本科に分類される属は、側面が楕円形の背甲・頭胸部直後6対の羽毛状付属肢・付属肢をもたない5節の腹部などを特徴とし、ワプティアの他にパウロテーミヌス[20]が知られ、シノファロス[49]まで含める可能性もある[1]。しかしワプティア以外のこれら属は、付属肢の発見がかなり不完全で[20][49]、類縁関係も未だに系統解析で検証されていない[1][39][40][12][41][42][21][43]。
チュアンディアネラは、いくつかの特徴(触角・背甲・羽毛状付属肢・腹部)がワプティアによく似たため、長らくワプティア科の一員と考えられた[50][51][1][12][52][53]が、Zhai et al. 2022 の再検証で異様な付属肢構成(大顎はなく、羽毛状付属肢は二叉型で10対もつ)を判明し、ワプティア科どころか、Hymenocarina類や大顎類ですらないことが示される[54]。
下位分類
ワプティア(ワプティア属 Waptia)に含める種は、カナダブリティッシュコロンビア州のバージェス頁岩に分布する模式種(タイプ種)Waptia fieldensis のみである[1]。アメリカユタ州の Langston Formation で見つかった本属の化石標本は、暫定的に Waptia cf. fieldensis とされ、別種として命名されていない[9][11]。
中国雲南省の Maotianshan Shale(澄江動物群)で見つかったチュアンディアネラの唯一の種 Chuandianella ovata は、一部の文献記載に Waptia ovata としてワプティアの1種ともされていた[55][56][57][51]が、広く認められる意見ではなく[50][58][14][1][12][52][53]、また前述の通りそもそもワプティアの近縁ですらない可能性もある[54]。
研究史
ワプティアは多くの代表的なバージェス動物群と同様、20世紀初期でアメリカ古生物学者チャールズ・ウォルコット(Charles Doolittle Walcott)によって最初の記載を行われていた[3]。彼の1909年8月31日の野帳に、ワプティアはマーレラ、ナラオイアと並んで粗雑なスケッチとして描かれていた[59][22][8]。その後、ワプティアは彼の1912年の記載で正式に命名をなされ[3]、1931年の記載で更に詳しく復元された[16]。しかしこの頃のワプティアは、歩脚型付属肢は5対、羽毛状付属肢は8対、顎は不明とされていた[16](顎を保存された化石標本 USNM 57680 は、当時では別生物バージェシアと見間違われていた[3][1])。多くの化石標本は後に Simonetta 1970[60] と Simonetta & Delle Cave 1975[61] に再検証をなされたが、付属肢に関する重要な新発見はなかった[1]。Hughes 1982 [62] ではワプティアの正確の基本体制(頭胸部に歩脚型付属肢4対、直後に羽毛状付属肢6対、腹部6節)を判明したが、その記載は予備的で、同一著者に予定された正式の再記載は出版されなかった[1]。
こうしてワプティアのほとんどの特徴は、20世紀から2000年代まで研究がほぼ進んでおらず、分類もはっきりしなかった(前述参照)[18][4][1]。Strausfeld (2009[63], 2011[64], 2012[65], 2016[13]) では限られた化石標本を基に、ワプティアの各付属肢の細部から内部の脳まで記載され、復元像を大幅に更新された。特に Strausfeld 2016 では顎(大顎と小顎)が見つかることでワプティアは少なくとも大顎類だと分かり、いくつかの汎甲殻類的性質(感覚毛・3つの中眼など)も兼ね備えると解釈された[13]。しかしその歩脚型付属肢は二叉型で同形の5対に復元され、生態は底生性と解釈された[13]。Vannier et al. 2018 では1,800点以上の化石標本を検証され、その結果を基にワプティアの復元像と生態の解釈はもう一度全面的に更新された。この再記載では新しい特徴と性質(大顎髭・甲皮左右の突起物・付属肢の単枝型性質・歩脚型付属肢の内突起など)をいくつか判明し、生態は遊泳性と見直され、Strausfeld 2016 に復元された多くの特徴(脳・中眼・感覚毛・2対の小顎・同形で5対の歩脚型付属肢・付属肢の二叉型性質など[13])も根拠が懐疑的なものとして否定された[1]。
抱卵個体の化石標本は Caron & Vannier 2016 で最初に記載された[5]。これは澄江動物群のクンミンゲラやチュアンディアネラと並んで、動物の育児行動における既知最古の化石証拠の1つとして知られている[5][12]。
従来ではカナダブリティッシュコロンビア州の堆積累層バージェス頁岩のみから知られていたが、Briggs et al. 2008 以降では、本属はアメリカユタ州の Langston Formation にも分布することが判明した[9][1]。
脚注
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- ^ Simonetta A, Delle Cave L. 1975 The Cambrian non-trilobite arthropods from the Burgess Shale of British Columbia. A study of their comparative morphology, taxinomy and evolutionary significance.Palaeontogr. Ital. 69, 1–37.
- ^ Conway Morris S, Whittington HB, Briggs DEG, Hughes CP, Bruton DL. 1982 Atlas of the burgess shale. London, UK: Palaeontological Association.
- ^ Strausfeld NJ. 2009 Some observations on the sensory organization of the stem crustacean Waptia fieldensisWalcott. In Int. Conf. on the Cambrian Explosion, Banff, Canada, 3–8 August 2009(eds PA Johnston, KJ Johnston), pp. 157–168
- ^ Strausfeld NJ. 2011 Some observations on the sensory organization of the crustaceomorph Waptia fieldensisWalcott.Palaeontogr. Can.31, 157–158.
- ^ Strausfeld NJ. 2012 Arthropod brains, evolution, functional elegance, and historical significance. Cambridge, MA: Belknap Press
関連項目
- バージェス頁岩、バージェス動物群
- Hymenocarina - ワプティアが所属する目
- チュアンディアネラ - かつてワプティアの近縁と考えられた属
- 甲殻類:鰓脚類、軟甲類:コノハエビ類 - ワプティアの否定的な旧解釈
外部リンク
- Waptia - Fossil Gallery - The Burgess Shale | burgess-shale.rom.on.ca - ワプティアの簡易ガイド(2011年までの見解に基づく)