三葉虫（トリロバイト）とは？化石・形態・生態・進化をやさしく解説
三葉虫の化石・形態・生態・進化をわかりやすく解説。カンブリア紀から巨大種まで、視覚や生活様式、発見の見どころを図解で紹介。
三葉虫（「三葉虫」）は、目があることが知られている最初の動物のひとつである絶滅した節足動物です。古生代に海に広く分布し、多様な形態と生活様式を示しました。化石は世界中で見つかり、浅い海の塩水環境に適応していたことがわかっています（ただし淡水性の記録はほとんどありません）。
概略と分類
三葉虫は、頭部（セファロン）、胸部（胸節）、尾部（ピギディウム）の3つの主要な部分に分かれ、外骨格（殻）を持つことでよく保存されます。学術的にはクラスTrilobitaとしてまとめられ、これまでに記載された種は数千から約2万種にのぼるとされ、非常に多様なグループでした。
形態の特徴
- 外骨格は複数の節からなり、成長のために脱皮（脱殻）を繰り返しました。
- 胸部の各節の腹側には通常一対の付属肢（脚）があり、これらは歩行や摂食、換気（エラの保護）に使われました（脚の化石はまれにしか保存されません）。
- 頭部には触角や口器、時に複雑な複眼があり、頭頂の隆起（グラベラ）や顔縫合（フェイシャルスーチャー）などの特徴が種の判別に役立ちます。
- 多くの種は体を丸める「巻き込み（enrollment）」という防御行動ができ、これにより柔らかい腹面を殻で保護しました。
目と感覚器
三葉虫は視覚の発達が進んだ節足動物で、最古の三葉虫は石灰岩でできたレンズを持つ複雑な複眼を持っていました。レンズが微結晶質の方解石（カルサイト）でできているため、三葉虫の眼は化石としてよく保存されます。複眼には主に2種類が知られます：
- ホロクロール眼（多数の小さなレンズが密に並ぶ）
- スキゾクロール眼（大きな個別のレンズが並び、Phacopidaeなどに見られる）
一方で、暗所に適応した小さな目や、目が退化して全く見えない種もいます。これらは洞窟や深海、泥底の生活に関連していると考えられます。
生態・生活様式
三葉虫は非常に多様な生き方をしていました。以下のような生態的ニッチが知られます：
- 底生を這って餌を探すもの（掘る・這う）
- 堆積物表面のスカベンジャーや小動物を捕食する捕食者
- 小さな有機物やプランクトンを濾し取るフィルターフィーダーや泥を口に入れて有機物を取り出すもの
- 一部は泳ぎ回る（遊泳性）種で、浮遊生活をしていたものもいます
現代の海洋節足動物が占める多くの生態的ニッチに、三葉虫の類例が見られます。活動時間や生息深度も種によって大きく異なりました。
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アメリカ・ニューヨーク州のシルル紀の岩石からのダルマナイト・リムルルス
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サンクトペテルブルク付近のオルドビス紀中期の岩石から採集されたアサフス・レピドゥルス。
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アメリカ・ユタ州・ミラードのカンブリア紀の岩石から採集したアサフィスカス・ウィーレリ
化石と保存
三葉虫の外骨格はリン酸塩や炭酸塩、時には硫化鉄（黄鉄鉱化）として保存されます。硬い殻のために頭胸部や尾部がよく残り、胸節が分離した状態で見つかることも多いです。稀に脚やエラなどの軟組織が保存される例があり、これらはバージェス頁岩や中国・澄江（チョンジャン）のような化石盆地（コンセルベーション＝ラーゲルシュテッテン）から見つかっています。三葉虫の化石は層準化石（インデックスフォッシル）として地層の相対年代を決めるのに重要です。
進化と絶滅
三葉虫は約5億2千万年前のカンブリア紀に出現し、その後シルル紀・オルドビス紀・デボン紀などを通して多様化しました。多くの種がカンブリア大爆発後の海洋生態系の中で急速に進化し、形態学的な実験（様々な形の眼、尾の形、トゲなど）を行いました。三葉虫の多様性は古生代を通じて大きく変動し、最終的には約2億5千2百万年前のペルム紀末の大量絶滅で完全に姿を消しました。
大きさ・代表種
体長は種類によって1ミリメートル程度の小型から、72センチメートルに達する大型まであります。典型的なサイズは3～10センチ程度です。世界最大級の三葉虫として知られるIsotelus rexは、1998年にカナダの科学者によってハドソン湾の海岸で発見されました。
三葉虫の重要性
- 古生物学や地層学で重要な資料：多数の種が短い地質年代に限定されるため、地層の対比・年代決定に役立ちます。
- 進化生物学の研究対象：眼の進化、殻の形態変化、殻の模様や棘の機能など、多くの学術的テーマを提供します。
- 一般向けにも人気があり、多くの化石コレクターや博物館で目を引く展示となっています。
三葉虫は古生代の海を代表する節足動物であり、その多様性や保存状態は古環境の復元や進化史の理解に大きく寄与します。化石を通して当時の生態系や地球環境の変化を学べる、非常に重要なグループです。
ディスカバリー
約25,000年前のフランスで、2つの標本がクロマニヨン人の集落で発見された「ラ・グロット・デュ・トリロバイト」と呼ばれる場所で発見されました。一つは穴が開いていて、装飾品として身につけられていました。他にも、エジプト、ギリシャ、ローマの墓で発見されています。トリロバイトの化石は15世紀のヨーロッパの路上で売られ、トーマス・ジェファーソンやベンジャミン・フランクリンが収集した。
質問と回答
Q: 三葉虫とは何ですか?
A: 三葉虫は絶滅した節足動物で、目を持つ最初の動物として知られています。古生代初期に非常に多く生息し、世界中に分布していましたが、塩水環境でのみ生息していました。
Q: 三葉虫はどのように移動していたのですか?
A: 三葉虫には様々な生活様式がありました。あるものは捕食者、清掃者、濾過食者として海底を移動し、あるものはプランクトンを食べて泳いでいました。
Q: 三葉虫にはどんな部品があったのですか?
A: 三葉虫は、頭（セファロン）、胸（胸部）、尾（ピギディウム）の3つの主要な部分を持っていました。その下には、頭部を支える3対の脚と、胸膜の溝を支える1対の脚があった。
Q: 三葉虫はいつ頃出現したのですか?
A:三葉虫は約6億年前のカンブリア紀に出現しました。
Q: 三葉虫は何門に属するのですか?
A: 三葉虫は、カニ、ムカデ、クモ、エビ、昆虫などを含む節足動物門に属すると考えられています。
Q: 三葉虫はいつから存在したのですか?
A: 三葉虫は、ペルム紀から三畳紀にかけての絶滅イベントで姿を消すまで、約3億5千万年間、泳ぐ、這う、穴を掘るなどの行動で繁栄していました。
Q: 三葉虫の最大の大きさはどのくらいですか?A: 世界最大の三葉虫は、1998年にカナダの科学者がハドソン湾の海岸で発見したイソテルス・レックスで、大きさは72センチメートルでした。しかし、一般的には1ミリメートルから3～10センチメートルの大きさである。
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