■発表のポイント

◆前期白亜紀（約1億2000万年前）の地層から産出した淡水生巻貝（タニシ類）の殻内から、最大16個の胎児を発見しました。淡水生無脊椎動物における卵胎生（体内での子育て）の直接証拠として最古の記録を大幅に更新しました。
◆高解像度マイクロX線CTと消化管内容物の抽出分析により、胎児の発生勾配、メスが大型化する性的二型、さらに藻類や有機デトリタスを食べる柔軟な食性を解明し、現生タニシ類と同様の高度な生活史戦略が白亜紀にすでに完成していたことを実証しました。
◆通常は溶けて消失しやすい淡水域の微細な炭酸塩の殻や有機物が保存された要因として、当時の山火事に由来するアルカリ性の灰が周囲の淡水を中和・緩衝したことを突き止めました。

■概要

　東京大学総合研究博物館の吉村太郎 特任研究員（研究当時：東京大学大学院理学系研究科 博士課程）らの研究グループは、福井県勝山市に分布する前期白亜紀（約1億2000万年前）の手取層群北谷層（注1）の恐竜化石発掘現場から産出した淡水生巻貝タニシ類の化石群を詳細に分析しました。その結果、母貝の殻内に多数の胎児がそのまま保存されていることを発見し、現生のタニシ類と同様の卵胎生（注2）による体内保育の直接的証拠を中生代の化石記録から初めて明らかにしました。また、マイクロX線CT（注3）により、育児嚢の中で成長段階に応じたサイズ勾配が存在すること（図１）や、メスが大型化して殻を膨らませる性的二型（注4）（図2）を発見しました。さらに、消化管内容物の分析から、付着藻類の摂食、懸濁物食、デトリタス食（有機堆積物食）を併用する柔軟な雑食生態を持っていたことや、同時期に生息していた大型二枚貝の殻内部を隠れ家（あるいは死肉食の場）として利用していた痕跡も発見されました。また、炭酸カルシウムが溶けやすい淡水環境において、このような極めて脆弱な胎殻や原殻（注5）、消化管有機物が損なわれずに残存した要因として、当時発生していた山火事に由来するアルカリ性の灰が河川・湖沼に流入し、水質の酸性度を中和・緩衝したことを解明しました。本成果は、淡水生無脊椎動物の高度な繁殖生態や食性の起源が恐竜時代にまで遡ることを実証するとともに、山火事堆積物が陸水域における特異な化石保存環境に寄与することを示した画期的な成果です。

■発表内容

＜研究の背景＞
　淡水域の河川や湖沼は、海水に比べて酸性度が高く炭酸カルシウムが未飽和になりやすいため、死んだ生物の炭酸塩の殻や軟組織、消化管内容物などは速やかに溶けて分解されてしまいます。そのため、淡水生無脊椎動物において、内部解剖構造や繁殖生態、食性を直接示す化石記録は極めて稀であり、現生に見られる高度な生理・生態的適応が地質時代のいつ頃に獲得されたのかは未解明のままでした。現生の淡水生巻貝であるタニシ類は、卵を産まずに母貝の体内で稚貝になるまで育てる卵胎生と呼ばれる生態を持ち、メスが大型化する性的二型や、付着藻類食・懸濁物食・デトリタス食を柔軟に使い分ける食性など、陸水環境に適応した特徴的な生活史を持っています。これまで中生代の地層からもタニシ類の殻化石自体は知られていたものの、当時の繁殖様式や生態を直接示す記録は知られていませんでした。

＜研究手法と結果＞
　研究グループは、恐竜化石の多産地として知られる福井県勝山市の手取層群北谷層（約1億2000万年前）から産出した淡水生タニシ類の極めて保存状態の良い化石標本313個体を対象に、高解像度マイクロX線CT観察、フッ化水素酸による化学的微小化石抽出、および形態測定学解析を行いました。

1.　殻内胎児の発見（最古の卵胎生記録）：調査した化石313個体のうち約77%（240個体）の殻内から、最大16個の胎殻を発見しました（図1A–C、図2D,E）。殻口に近いほど大きく奥ほど小さい「発生段階の勾配」が現生種と完全に一致しており（図1）、前期白亜紀の時点で現代と同じ体内保育（偏性卵胎生）が確立していたことを示す最古の直接証拠です。

2.　母貝の大型化と性的二型：胎殻を持つメスは持たない個体に比べ、殻高が平均約1.22倍大きく、殻や殻口が丸く膨らむ性的二型を特定しました（図2A, B, H–K）。これは多数の胎児を育てるための繁殖適応であり、成熟後もサイズが大きくなり続ける非決定成長を行っていたことも判明しました。

3.　消化管内容物の抽出と多様な食性：殻内の堆積物から消化管内容物を抽出し、緑藻類や車軸藻類、植物片などを同定したことで、藻類食・濾過食・有機堆積物食（デトリタス食）を兼ねる柔軟な食性を実証しました。また、大型二枚貝の殻内に幼貝が入り込んでいたことから、隠れ家としての利用や死肉食の可能性も示されました。

4.　古代の山火事（野火）による奇跡的な化石保存メカニズム：殻内から多数の木炭片（微粒炭）が検出され、当時山火事が発生していたことが判明しました。炭酸塩が溶けやすい淡水域でありながら微小な原殻・胎殻（図2C–E）や有機物が奇跡的に残存した要因として、山火事のアルカリ性の灰が河川水を中和・緩衝して殻の死後溶解を防いだ保存メカニズムを提唱しました。

＜生態学的意義と今後の展望＞
　本研究は、現代の淡水生態系において極めて重要な地位を占めるタニシ類の「卵胎生による手厚い子育て」「メスの大型化」「環境変動に耐えうる広範な食性」という生態が、前期白亜紀（約1億2000万年前）の時点ですでに完成していたことを世界で初めて実証しました。さらに、これまで化石記録が乏しいと考えられてきた陸水域において、「山火事に由来するアルカリ灰による水質緩衝」という新たな化石保存メカニズムを提示しました。このモデルは、中生代の陸域・淡水域に生息していた他の無脊椎動物や微小生物の進化プロセスの解明にも新たな道を拓くものであり、今後、同様の堆積環境から未解明の生態記録や有機分子の発見が期待されます。

A, B, F, G（非抱卵個体）： 胎児を持たない個体の殻。C（原殻の電子顕微鏡像）： 溶脱されずに完全な形で保存された最初期の殻（原殻）。D, E（胎児化石）： 母貝の殻内から抽出された未熟な胎児の殻（胎殻）。H–K（抱卵個体・メス）： 体内に多数の胎児を抱えるメスの殻。非抱卵個体に比べ、胎児を収容するため殻全体や殻口が丸く大きく膨らんでいる。（スケールバー：A, B, F–K = 5 mm、C–E = 200 μm）

■発表者・研究者等情報

東京大学総合研究博物館
　吉村　太郎　特任研究員
　　兼 東京科学大学　研究員
　　研究当時：東京大学大学院理学系研究科　博士課程
　佐々木　猛智　准教授

大学院理学系研究科
　池田 昌之　准教授
　中川 友紀　研究当時：博士課程

福井県立恐竜博物館
　中山 健太朗　研究員
　安里 開士　研究員
　野田 芳和　指導研究員

株式会社島津製作所
　藤本 弘之　シニアマネージャー

静岡大学
　Julien Legrand 講師

■論文情報　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　 　　
雑誌名：Communications Biology
題　名：Exceptional preservation reveals the deep-time reproductive ecology and trophic 　breadth of Early Cretaceous viviparid gastropods
著者名：Taro Yoshimura, Kentaro Nakayama, Kaito Asato, Yoshikazu Noda, Hiroyuki Fujimoto, Yuki Nakagawa, Julien Legrand, Masayuki Ikeda & Takenori Sasaki
DOI： 10.1038/s42003-026-11188-7

■研究助成

本研究は、JSPS科研費（課題番号：23KJ0818,24KK0074,25K24907, 26K02079）の助成を受けて実施されました。

■用語解説

（注１）手取層群北谷層（Kitadani Formation）
福井県勝山市などに分布する前期白亜紀（約1億2000万年前）の地層。フクイラプトルやフクイサウルスなどの恐竜化石をはじめ、鳥類、哺乳類、カメ、魚類、淡水生貝類、植物化石が豊富に産出する東アジア屈指の化石産地。
（注2）卵胎生（Ovoviviparity）
産卵を行わず、受精卵を親の体内（育児嚢）に保持して孵化させ、ある程度成長した稚貝の状態で産出する繁殖様式。捕食や環境変動から次世代を保護する生存戦略として知られる。
（注3）マイクロX線CT（Micro-computed tomography）
微細な焦点を持つX線を用いて、微小な試料の内部構造を非破壊・高解像度（本研究ではボクセル分解能5.0 μm）で立体的に画像化する分析技術。化石を壊すことなく、殻の中に埋もれた胎殻や二枚貝内部の幼貝の配置を可視化した。
（注4）性的二型（Sexual dimorphism）
同種の生物において、雌雄間で体格や形態に顕著な差異が見られる現象。現生タニシ類では、育児嚢に多くの胎児を収容するためにメスがオスよりも大きく丸い殻を持つことが知られる。
（注5）原殻（Protoconch）
軟体動物の発生初期（胚期〜幼生期）に形成される最初の殻。非常に薄く微細であるため、化石化の過程で容易に溶脱・摩耗して消失するが、本標本では完全に原型を留めていた。