ワッチエリア

ワッチエリア 時代範囲:石炭紀前期、ヴィシェン朝後期-セルプホフ朝初期? 前Ꞓ Ꞓ お S だ Ｃ ポ T J け ページ いいえ
頭蓋骨図
科学的分類
ドメイン：	真核生物
王国：	動物界
門:	脊索動物
クレード:	肉鰭綱
クレード:	テトラポドモルファ
クレード:	エルピストステガリア
クレード:	ステゴセファルス
家族：	†ウミネコ科
属:	†ワッチェリア・ ロンバードとボルト、1995
種
† W. deltae Lombard and Bolt, 1995 (タイプ)

ワッチェリアは、アイオワ州のミシシッピ紀（石炭紀前期）にた絶滅した初期四肢動物の属である。化石はデルタ町の3億4千万年前の亀裂堆積物から発見されている。タイプ種であるワッチェリア・デルタは1995年に命名された。近縁種のペデルペスやおそらくオッシノドゥスとともにワッチェリア科に分類される。^{[1] [2] [3]}

ワッチエリアは、この動物の最初の骨格を発見した地質学者パット・マクアダムスの故郷であるアイオワ州ワッチアにちなんで名付けられました。この種は、化石が発見された場所であるアイオワ州デルタにちなんで名付けられました。 ^[1]

ワッチェリアは原始的な特徴と派生的な特徴の両方を持っている。初期の四肢動物の幹と同様に、頭蓋骨を横切る一連の側線、口蓋の歯列、下顎の表面を横切る小さなメッケル孔を持つ。胸帯の骨で肩甲骨から伸びる頭蓋骨を持つ。四肢動物の祖先である肉鰭類では頭蓋骨に付いていたが、首を自由に動かせるように外れている。^[1]

ワッチエリアは最大で2メートル（6.6フィート）の長さに成長した。^[2]頭蓋骨は深く、吻部は尖っている。目の後ろの頭蓋骨上部にある頭頂孔と呼ばれる穴は、ワッチエリアでは比較的大きい。頭蓋骨表面の骨は、他の多くの初期の四肢動物の穴だらけの頭蓋骨とは異なり、異常に滑らかである。眼窩の前では、前頭骨が目立つ隆起を形成している。前頭骨はまた、おそらく副鼻腔を覆うために下方に突出している。^[1]

デルタの化石の産地は、廃墟となったジャスパー・ヒームストラ採石場で発見され、1980年代後半に古生物学者によって発掘された。^[4]採石場には、セントルイス層のウォー層とヴェルディ層の泥質石灰岩層に崩れ落ちた、一対の先史時代のボウル型の陥没穴堆積物が保存されている。ほとんどの四肢動物の化石は、粗い角礫岩の塊（最初の崩壊による）の上、泥質石灰岩の再生の下に堆積した、細かい石灰質の礫岩の狭い帯に集中している。無脊椎動物の微化石は、これらの陥没穴堆積物がミシシッピ紀（石炭紀前期）の亜期のものであることを示す。より正確には、それらはおそらく後期ヴィゼアン紀（アスビアン、ステージV3b）のものである。これは、最大で3億4000万～3億3500万年前^{[1] [4]}、最小で3億3300万～3億2600万年前^{[5] （おそらく}セルプホフ期初期と同じくらい新しい）に相当する。^[2]この遺跡の地質は、ラグーン、河口、^{[1] [4]}または時折海洋の影響がある淡水湖などの孤立した汽水環境に一致している。^[5]

デルタ地域では600以上の四肢動物の化石が発見されており、その一部は部分的に連結した頭蓋骨と骨格である。^[1] ワットチェリアは、この場所の四肢動物の化石の最大90％を占めると推定されているが、^[1]確実にこの属に該当する標本は26点のみである。^[2] 1995年の説明以前は、ワットチェリアは「原始炭疽竜」と呼ばれていた。^{[4]他の四肢動物には、}コロステイドの デルタヘルペトン^[6]と、未記載種のエンボロメアが含まれる。^[1]淡水魚の化石は一般的で、^{[4] [1] [5]}根歯類、推定上の「骨鰭類」、「古魚類」、ゼナカンサスザメ 、花弁歯類のような軟骨魚類、^{[4] [5]}ギラカンサス科の棘皮動物、^[4]および肺魚のトラノディスの化石が含まれます。^[1]貝虫類、巻貝、多足動物、^[5]および植物の化石もこの遺跡で発見されています。^[1]

ワッチエリアは主に水生だった可能性が高い。骨化が不十分な足首と手首は、単純でブロック状の指骨と同様、陸上での移動には不向きである。これは、頭骨に側線管があることによってさらに裏付けられる。いずれにしても、四肢は非常に大きく頑丈で、上腕骨と尺骨の形状は、他のどの動きよりも収縮（前腕を胴体に向かって振り戻す）を強調している。歩行には、腕に十分な動きの自由を与えるために、脊椎を強く側方に曲げる（横に曲げる）必要があっただろう。いずれにしても、ワッチエリアは他の初期の四肢動物と同様に、後部胴体が特殊化していないため、かなりの側方屈曲が可能だったと思われる。泳ぐときは、ワッチエリアは短い体や尾よりも、突き出た四肢とパドルのような手を使った可能性が高い。現代の類似種としては、カモノハシ（Ornithorhynchus anatinus）があげられる。この哺乳類は低速で泳ぐが、前肢をパドル状に動かすことで機動性が高い。ワッチエリアは、生きているときには、比較的柔軟な首を使って獲物を捕らえる能力を高め、湖底を歩いたり浅瀬を歩いて狩りをしていた可能性がある。^[2] シカゴ大学の古生物学者は、その推定される生活様式を、ワニやアリゲーターガメなどの現代の淡水捕食爬虫類に例えている。^[7]

ワッチエリアの異常に細い頭骨は、デボン紀の四肢動物であるアカンステガと同様に、構成骨同士の複雑な接触様式によって強力に補強されていた。頭骨後部は、頭蓋骨と頬骨の間の噛み合う縫合線で満たされており、後部頭骨の側面と上面の間の圧縮力を弱めていたと思われる。吻部には前後に重なり合う様々な襞関節があり、もがく獲物によるねじれに抵抗していたと思われる。ワッチエリアはこれらの特徴をアカンステガよりもさらに強調しており、口蓋の前部、吻部の先端、下顎全体に噛み合いと襞関節を組み合わせている。これは獲物を攻撃する際の顎の前部の強度（したがって強化）が大きいことに対応している可能性があり、これはワッチエリアの前部の牙が他の初期の四肢動物よりも大きいことからも裏付けられる。ワッチエリアには頭蓋骨の運動や吸引摂食への適応は見られず、頭蓋骨は全体として安定した強固な噛みつきのプラットフォームであり、獲物を最初に捕らえるために鼻先の前部が重点的に使われていた。^[3]

ワッチエリアの化石は、体の大きさや発生段階の多様性を表しており、初期の四肢動物の成長パターンを解明するのに役立つ。4つのサイズクラスから9つの大腿骨（太ももの骨）が組織学的分析のために採取され、各骨の断面を切断してその発達史を判定した。大きな大腿骨では、皮質（硬い外側の骨層）は、皮質が骨の体積の半分以上を占める最も小さな大腿骨に比べて、比例して薄くなっている。^[8]

大きさによる違いは、各大腿骨に蓄積される骨の種類にも現れます。最も小さい大腿骨 (サイズクラス 1 および 2、幼少後期から亜成体) には、線維性板状骨 (ランダムな骨繊維と固まった骨単位を組み合わせた、急速に発達する複合材料) と平行線維性骨 (内側皮質に沿って中程度の速度で織り合わされた線維層) が混在しています。最も大きい大腿骨 (サイズクラス 3 および 4、成体) では、線維性板状骨が失われ、板状骨(外側皮質の周囲に沿ってゆっくりと蓄積される高密度の板状骨) が増加します。

線維層板骨の存在は、初期の四肢動物の中でワッチエリアに特有であり、ほとんどの絶滅したまたは現生の両生類よりも有羊膜類に似た、幼少期の急速な発達の指標である。 ^{[8]この状態は、四肢動物に関連する四肢形類魚類であるユーステノプ}テロンで予想よりも速い成長の証拠があることを考えると、初期の四肢動物の発達におけるこれまで予想外の変動を示唆している。^[7]平行繊維骨の存在はまた、知られている最小の大腿骨が単に後期幼少期を表し、おそらくさらに速く発達した若い個体がデルタ地域で化石化していないことを示している。大腿骨のいずれにも成長痕がないため、成長は年間を通じて継続しており、資源の不足や季節性の悪さによって中断されなかったことを意味する。薄い皮質により、成体のワッチエリアは浮力をより正確に制御できる可能性があり、これは大型の水生捕食者にとって有用な適応である。同じ時期に生息していたコロステイド類のグリレルペトンは成長が遅く、成長の持続性も低く、成体になっても厚い皮質を維持していた。これらの発達の違いはニッチ分化の結果である可能性がある。 [ 8 ^]