バイオミネラリゼーションの進化について

沼@ハイアイアイ臨海実験所 @ThaqXhut

【質問】古生代は外骨格がリン酸塩である生物が多く、それが次第に炭酸塩外骨格へと変化していった。という記述をある文献で読んだのですが、どなたか信頼できるソースをご存知ないでしょうか。（続く）

沼@ハイアイアイ臨海実験所 @ThaqXhut

【続き】確かに現生でリン酸塩の殻をもつのは腕足貝くらいですし、それらが古生代に繁栄していたのもわかるのですが。あるいは、軟骨魚類なんかは、ある意味、リン酸塩の外骨格を持っていると言えそう。海水の成分の変化によって、リン酸塩から炭酸塩へと、外骨格の流行が変化したのでしょうか？

職人/げるびらりあ @gervillaria

@ThaqXhut 海水組成の変化云々、なんてのを聞いたことがあったような。初期の外骨格獲得の件についてはNHKブックスの「生命と地球の共進化」あたりにあったような。また、この件で重要なプランクトンの殻組成については「生命40億年はるかな旅」の第３集の冊子の末尾に（うろ覚え

沼@ハイアイアイ臨海実験所 @ThaqXhut

@gervillaria ありがとうございます。外骨格でリン酸塩使ってたのって、わんそくがいと軟骨魚類以外にいましかね

沼@ハイアイアイ臨海実験所 @ThaqXhut

@gervillaria 生物の作ったリン酸塩鉱物が何か他の元素に置換されても、それがリン酸塩鉱物だったって分かるんですかね？（置換されても結晶構造は残る？）

職人/げるびらりあ @gervillaria

@ThaqXhut 燐酸塩を骨格に用いる生物種は他にもありそうですが、すぐには。化石に関しては恐らく分かります。続成作用が炭酸塩とは異なりますから、完全溶脱しないかぎりは化石の材質などから類推できそうです。

職人/げるびらりあ @gervillaria

@ThaqXhut 完全な置換でもない限り、元の材質は化石の材質に影響しますし、置換作用も、対象となる鉱物は元の材質によってある程度かわってきますねぇ。

沼@ハイアイアイ臨海実験所 @ThaqXhut

@gervillaria そうなんですか。化石の形成過程については勉強しなかったので知らないことばかりです。

沼@ハイアイアイ臨海実験所 @ThaqXhut

@gervillaria あるフジツボ進化の論文に、「古生代はリン酸塩の外骨格がトレンドだった」とさらっと書いてあるんですけど、ソースがないのですよ・・・　（非常に原始的なフジツボ類がリン酸塩の殻をもっているので、ディスカッションのところでリン酸塩云々の話が出てくるのです）

職人/げるびらりあ @gervillaria

@ThaqXhut ちょっといまネットが十全に使えない環境でして。カンブリア紀前後のSSF化石群、バージェス、澄江、シリウスパセット、ドゥシャントゥオ生物群に幾つか外骨格パーツに燐酸塩を用いている事例があるかと。

職人/げるびらりあ @gervillaria

@ThaqXhut カンブリア紀には大量の燐酸塩鉱床が形成されている、という点までは追えましたが、言われるほど外骨格のトレンドだったのかは分からず仕舞です。

職人/げるびらりあ @gervillaria

@ThaqXhut このあたりの話は概ね業界知なんですが、同じ地層の中の貝の化石と恐竜の骨の化石が同じ材質になってるのは見たことがないです。成分分析などはしていませんが恐らく鉱物蘇生レベルで違いますね。。

沼@ハイアイアイ臨海実験所 @ThaqXhut

@gervillaria 興味深いお話ありがとうございます（寝てました・・・）。カンブリア爆発の時代の装甲をもった生物というと、節足動物の他には、有爪類、ミクロディクチオンなど（軟体動物or原始的腕足動物？）、ウィワクシア（軟体動物で確定？）などが思い当たりますね

沼@ハイアイアイ臨海実験所 @ThaqXhut

@gervillaria 軟体動物や甲殻類の蔓脚類において、進化の過程で「リン酸塩→炭酸塩への切り替え」が起きたとしたら、そのことがクズの遺伝子群として保存されているのではないかと・・・妄想

沼@ハイアイアイ臨海実験所 @ThaqXhut

@gervillaria そのリン酸塩鉱床は生物由来なのでしょうか？だとしたら、炭酸塩を形成する植物プランクトンの前に、リン酸塩を形成する植物プランクトン群がいたのですかね？（アクリタークス？）

沼@ハイアイアイ臨海実験所 @ThaqXhut

そういや今、手元に、古生代からのリーフ（礁）の発達というドンピシャなきがする論文があるわ　これ読めば何かわかるかな

職人/げるびらりあ @gervillaria

@ThaqXhut そこまではちょっと判らないところですが、どうやら陸地からの供給と解釈されているようです。とにかく、外骨格生物出現前夜にリン酸塩の供給ブルームがあり、その後リン酸塩は生物がおおよそストックしてしまい？、炭酸塩にシフトしていく流れがカンブリア紀前後にあるようだと。

沼@ハイアイアイ臨海実験所 @ThaqXhut

@gervillaria うーん、河川から海へのリンの供給は頭打ちになるというよりむしろ、生物による陸の風化促進により、どんどんリンが海に流れ込むようなイメージですが

職人/げるびらりあ @gervillaria

@ThaqXhut 正直、生物の外骨格形成の前後の話は地球環境のダイナミズムとの連動で語られるのですが、古く乏しい情報源でかなり重たい情報を扱うため、研究より一般向けの本で語られることが多い題材で、ある程度の確信を持って示せるソースが、私自身ロートルという立場もあってイマイチ……

職人/げるびらりあ @gervillaria

@ThaqXhut ミクロディクティオンは有爪動物門にカテゴライズされてたかと。ハルキゲニアと同じような体つきでリン酸塩のプレートが体表に並んでたですよね。

沼@ハイアイアイ臨海実験所 @ThaqXhut

@gervillaria あ、ミクロディクチオンじゃなくてハルキエリアでした。環形動物と腕足動物の共通祖先ていう説がある生物。

職人/げるびらりあ @gervillaria

@ThaqXhut あー、あれですか。周囲鱗で覆われて、一対の等角螺旋成長の殻がある長くて平坦なやつ。少なくともうろこ状の外骨格は炭酸塩（アラゴナイト）のようですね＞http://t.co/nDGHnaUVRK

職人/げるびらりあ @gervillaria

@ThaqXhut リン酸塩って体内でいろんな使われ方をするので、バイオマスの純増によって生物相互の物質循環に完全に取り込まれ、「外骨格に使うのは浪費という風潮（笑）」が生まれたとか。インプットは常にあるけど、早いうちに生物界に引き込まれ、「遊んでいるリン酸塩がなくなった」と。

沼@ハイアイアイ臨海実験所 @ThaqXhut

@gervillaria 炭酸塩の装甲のばあい、「溶かして再利用」というのがよくやられますが（甲殻類の脱皮時など）、リン酸塩はそういうのに向いてないとか、そういう事情もあるかもしれませんね・・

職人/げるびらりあ @gervillaria

@ThaqXhut あれ？そうなんですか？　ATPとか塩基とか……