日本北海道大學研究生院理學院的伊庭靖弘副教授、池上森學術研究員、杉浦寬大碩士研究生等人的研究團隊，與德國魯爾大學、高輝度光科學研究中心、Morgenrot株式會社、大阪公立大學、新潟大學、中央大學聯合研究表明，生活在距今約1億～7200萬年前白堊紀晚期的遠古章魚，最大體長或達19米，極有可能是擁有高等智慧的頂級掠食者。研究團隊通過數位化採掘化石並藉助AI完成高精度重新框架，實現了詳細的觀測與分析。章魚軀體柔軟，體表沒有脊椎動物常見的外殼與骨骼，這一特徵或促使其逐步演化成為海洋頂級掠食者。相關研究成果已發表在《Science》的4月23日刊上。
圖1 白堊紀巨型章魚復原圖（供圖：北海道大學）
圖2 脊椎動物與章魚進化的共通性。顎的進化以及體表硬組織的衰退，是進化成為海洋頂級掠食者的關鍵。灰色線條代表脊椎動物頂級掠食者與代表性頭足類生物的演化過程。在頭足類中，如藍色背景所示，外殼呈階段性縮小。（供圖：北海道大學）
過去約4億年間，學界普遍認為海洋頂級掠食者是體型龐大、行動敏捷的脊椎動物，而無脊椎動物大多依靠外殼構築防禦體系，最終掠食者的獵物。
然而，在無脊椎動物中，包括章魚和烏賊在內的頭足類，通過大幅削減貝殼，例外地提高了運動能力，同時進化出了手、眼，最終孕育出高等智慧。
基於化石的進化研究表明，在恐龍所在的中生代（約2.51億～6600萬年前），存在體長超過2米的頭足類。但由於化石無法揭示食性等生態資訊，其真實生存面貌此前一直不明確。
研究團隊將此前開發的數位化石挖掘方法與Morgenrot公司等開發的可處理大規模数據集的AI相結合，將化石作為高精細的數字數據從岩石中「發掘」出來。
數位化石挖掘方法以微米間隔對岩石進行研磨，並通過自動重複拍攝表面，將包含化石的岩石整體轉換為太位元組（TB）規模的大數據。
運用該技術，研究團隊新發現了包括幼體在內的12件章魚顎部化石。加上此前在北海道及加拿大溫哥華發現並報告的15件章魚顎部化石，研究團隊對白堊紀晚期（約1億～7200萬年前）的章魚類進行了分類，推算了其體型，並比較了不同種類的生長速度。此外，還根據顎骨的磨耗痕跡推算了捕食方式。
研究結果證實，包含以往被判定為非章魚物種在內的5類古生物，均可被劃歸為有須亞目下的2個物種範疇。新標本中包含了比以往記錄早約500萬年的章魚類最古老的化石記錄。新發現的章魚中存在較古老的種和較新的種，根據現存物種數據推算其最大全長，較古老的種約為3～8米，較新的種約為7～19米。其體型可能超過了同時代海洋頂級掠食者滄龍（最大17米）等。
通過顎部的染色進展模式推算每種章魚的生長速度發現，較新的種生長更快、最大體型也更大，表明頭足類曾迅速走向巨型化。
顎骨的磨耗痕跡在兩個種中都顯著大於現生章魚，達到顎部整體的近10%，表明它們擁有極強的咬合力。加之其左右顎部存在磨耗程度差異，這一特徵印證其具備代表發達腦部與高等智慧的「慣用側」的行為特徵。
常規發掘在剝離提取化石的過程中極易遺失細微痕跡，此次研究團隊所用方法則可獲取更為詳細的資訊。
伊庭副教授表示：「數位化石挖掘有望將古生物學整套研究流程轉入數位化虛擬空間，助力人類窺見漫長歲月中未知的生物演化歷程與遠古生物的生態原貌」。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Science
論文：Earliest octopuses were giant top predators in Cretaceous oceans
DOI：10.1126/science.aea6285
