チョークとフォリアの形態と分布 フォリアの沈殿に伴うチョークの堆積時期は、白亜質堆積物の形成に関して長年の疑問であった。 一般に二枚貝の場合、殻の伸長は螺旋方向（交連縁）への新しい物質の付加によって達成され、殻の厚化は古い殻物質の下（つまり内部）の殻表面に炭酸塩が付加されることによって起こることがよく知られている17。 3 次元復元で観察された白亜質堆積物は、葉状体の内部および腹側で発見され、その多くは周囲の葉状体によって殻内に完全に封入されていた。 このことは、umboに見られるチョークや、成長停止の直下に形成されたチョーク質堆積物にも当てはまるが（図4,6）、以前から考えられているように、石灰化が封じられた後も室内で継続するかどうかはまだ不明である23。 また、あまり一般的ではないが、3次元復元図から、殻内に完全に密閉されていない白亜質の堆積物が存在することがわかった。 これは、交会部のフォリアに少量のチョークが析出し、次のフォリアの層が堆積する際に完全に密閉されず、チョークの小さな楔が殻外部に露出したものと思われる（図5C）。 フォリアがチョークの外側に位置することは、先行研究29 で指摘されているように、チョークではなくフォリアが周産層の下にある最外層の殻層として沈殿し、その結果、殻を構造的に支えていることを示している。 また、フォリアの堆積により、隆起や成長停止などの成長方向の変化といった外的特徴が生じ、その結果、殻内表面に窪みが生じ、その窪みは後にチョークで埋められる。 また、貝殻の内表面の窪みにチョークが充填されるというこれまでの観察結果を裏付けるとともに、これらの窪みがどのように形成されるかという背景を示すものである。 したがって、成長断端がどのように形成されるかをより完全に理解することは、チョークの成長の機能と時期を解明するのに役立つ。 このようなチョークとフォリアの関係から、成長点での殻形成には3つのモデルが考えられ、いずれもカキ殻におけるチョークの機能、さらには殻形成時のマントルの挙動に対して異なる示唆を与えている（図8）。 次に、外套膜は先に形成された殻から離れ、大きく後退することなく、それまでの成長面に対して斜めに周皮層と葉状層を形成し始め、成長の切れ目を作る。 この新しい形状により、殻の内面には、2層目の骨膜と葉状体が分岐した場所の真下に凹みができる。 このくぼみは、その後、チョークで埋められる。 カキが厚くなり、殻を外側に伸ばし続けると、成長停止の下にあるこのチョーク質の堆積物は、新しい葉状体層で殻内に封じ込められる。 モデル1では、成長中断は外套膜が最初の骨膜層から剥離することによって起こるが、これは骨膜が交連で破れるか、あるいは他の中断によって起こる（図8：1列目）。
モデル2 まず外套膜が骨膜を敷き、その直後に外部有機層の下に薄い葉状の層が形成される。 次に、外套膜は現在形成されている骨膜から離れ、先に形成された殻に沿った地点まで引っ込む。 次に、外套膜は前の層から内側に、前の成長面に対して斜めの角度で、新しい骨膜と葉状体の層を形成し始める。 この新しい形状により、殻の内面には、2層目の骨膜と葉状体が1層目から枝分かれした場所の直ぐ内側に凹みができる。 このくぼみは、その後、チョークで埋められる。 カキが厚くなり、殻を外側に伸ばし続けると、成長停止の下にあるこのチョーク質の堆積物は、新しい葉状体層によって殻の中に封じ込められる。 モデル2では、成長中断は外套膜が最初の骨膜層から剥離することによっても起こる。これは、交接部で骨膜が破れるか、その他の環境による中断が原因である可能性がある。 このシナリオはモデル1とはマントルの挙動が異なる。 モデル2では、外套膜は後退し、以前の成長面より内側に新しい殻材を作る。 一方、モデル1では、マントルは後退せず、伸びたまま弁の間の内部空間に向かって移動し、次の層を沈殿させる（図8：2行目）
モデル3 まず、マントルは周皮層を敷き、その下に薄い葉状層が沈殿して、外部有機層となる。 次に、マントルは小さなチョークの山を沈殿させ、それは前に成長した殻の最も外側の範囲まで広がっている。 外套膜は現在形成されている周皮層から剥離し、先に形成された殻に沿った地点まで引っ込む。 その後、新しい周皮層と葉状体が最初の白亜の墳丘の内部に沈殿し、この白亜の沈殿を越えて広がり、白亜が殻の外側に露出する。 この新たな成長の切れ目は、最初の葉状体、白亜の墳丘の端、葉状体と周皮の第二層が交差する点の真下で、殻の内面に窪みをも作り出す。 この空間はその後チョークで満たされ、牡蠣が厚みを増して殻を外側に伸ばすにつれて、成長停止の下のチョーク質の堆積物は殻の中に封じ込められる。 このように、成長停止の形成は、外套膜が第一層の骨膜から分離することによって引き起こされるのではない。 その代わりに、チョークマウンドが形成され、新しい成長が以前の成長面に対して斜めの角度に向けられた結果、成長方向が変化したのである。 本研究で観察された貝殻では、モデル3のように貝殻の外側に露出する白亜質の堆積物（すなわち、ここで述べた最初の白亜のマウンド）には成長断絶が関連していない。 したがって，成長破断や成長破断直後の殻の成長方向の変化（図8：3行目）の説明としてモデル3を除外できる。
モデル1とモデル2は，前述のように同じか非常に類似した特徴になり，この2つのモデルの大きな違いは成長破断形成時のマントルの挙動に関わるため，殻形態だけから区別することはより困難である． しかし、他の証拠から、どちらのモデルが観測された殻の特徴を生み出す可能性がより高いかを解析することができる。 モデル1では、マントルは引っ込まず、古い殻から離れるように回転して、以前の成長面から離れる。 したがって、外套膜は完全に伸びたままなので、新しい骨膜と葉の層は、最初の層と同じ長さになるはずである。 一方、外套膜が収縮して（モデル2）、2層目の骨膜が古い殻の外側に作られる場合、新しい層は、新しい葉が古い殻を越えて十分に成長するまで短くなる（つまり、最初の層の葉よりumboに近い位置で終了することになる）。 この2番目のパターンは、図1Dの断面図で観察されている。 したがって、外套膜の後退を含むモデル2が、成長断裂の形成方法とその際の外套膜の挙動を最もよく表していると考えられる。 さらに、モデル2は、カキの外套膜が殻の形成と固化の間に収縮するのを直接観察した過去の研究32とよく一致する。 カキの左弁の殻縁を除去した実験では、外套膜はその後、交連背側にある古い殻材の上に新しい周皮層を形成し始めた（32、図7B）。 このことは、外套膜が後退することによって、新しい周皮と殻を形成し、モデル2に合致する古い殻材を外側に出すことを示している。 山口32が行ったような追加的な観察作業と、成長痕形成時に外套膜がどの程度後退するのかを慎重に測定することで、モデル1またはモデル2を支持する決定的な証拠が得られると思われる。 また、ケージ材に付着したカキでは、骨膜が最外層にあり、凹凸のある表面に適合するために最初に敷設されたことがわかった。 また、山口32は、外套膜が貝殻の固着に積極的に関与し、新しく作られた骨膜を基質に押し付け、固着を促進することを提唱している。 したがって、チョーク質の堆積物は、少なくともカキが良好な内部空間を維持しながら凹凸のある基質に適合することができる程度には、固着に関与している。
興味深いことに、Harper33は、M. gigas殻の外側で骨膜と基質の間にチョーク質の堆積物が存在することを記録した。 貝殻と基盤の間のチョークの存在が一般的であるとすれば、チョークは単に凹凸のある基盤に適合する能力を与えるだけでなく、セメンテーションにおいてより中心的な役割を果たすことを示すことになる。 本研究では、互いに受精した3組のカキを切片化し、このようなチョーク質の堆積物が周皮の外側に発生していないか調べた（Fig.3）。 しかし、全く見つからなかった。 このことは、この現象を調査するためには、より多くのサンプル数が必要であることを示していると考えられるが、Harper33が発見したような外側の白亜質沈着は異常であったことを提案する。 このことは、一般に白亜質が牡蠣の付着に直接利用されることはないことを示している。 しかし，Harper33が観察したチョークは，どのようにして骨膜と基質の間に置かれたのだろうか？ Harper33は、セメントの有機画分が透水性のある骨膜を通って移動し、この層と底質の間の空間を埋めることで、カキを付着させることができると仮定している。 さらに、マントル分泌有機物が軟体動物殻の結晶形態を決定する上で中心的な役割を果たしていることを示唆する証拠がある34,35,36,37,38,39. したがって、もしマントルから分泌されたカルサイトの前駆物質が、多孔質の骨膜から不用意に漏出したとすれば、通常セメントが占めるはずの空間にチョークが存在することの説明がつくかもしれない33。
チョークの機能生態 本論文で紹介したデータは、チョークがM. gigasの形態の多様性と関連しており、内部空間を維持しながら不規則な基質に適合させることができるため、セメントに有用であることを示すものであった。 他の多くの二枚貝はチョークを使用せずに固着生活を実現できるが、チョークの高い空隙率により、周囲の葉状体よりもはるかに密度が低い殻構造を生じる19,40。 また、白亜質の形成は、成長速度が速く、殻が非常に大きく、厚いことに関連している10,23。 このことは、チョークがセメンテーションや形態的可塑性に有用であることに加え、殻の構築時に比較的安価な建築材料として機能することで、殻の急速な成長を可能にしていることを示している。 今後、チョークを生産するカキと生産しないカキや他の二枚貝（Chamidsなど）のセメンテーションの強度や耐久性を比較することで、セメンテーションを助けるためにこの材料を使うことのトレードオフに関するさらなる知見が得られると思われる。 最後に、最近の研究では、フォリアとチョークは同期して沈殿することが示唆されているが20,41、フォリアとチョークの殻内沈殿のタイミングについては未解決の問題が残っている。 マーキング技術（例：カルセイン）と安定同位体地球化学の両方を用いた追加の実験が、特にここで議論した成長断裂や他の特徴の形成に関連する、チョークとフォリアの時間的関係の決定に役立つと思われる
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