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進化

ヘビ？　トカゲ？　進化の過程で四肢をなくし、再び取り戻した例外的な生物　

2020年11月18日（水）18時45分
松岡由希子

ヘビのようなトカゲが再び四肢を持つようになった進化の過程が明らかに　Photo by Philip Bergmann

＜フィリピンの一部の島に生息するトカゲの一種「ブラキメレス属」は、進化の過程で四肢をなくした後、再びこれを取り戻した例外的な生物だ。その理由が明らかに...... ＞

進化論では「長い年月を経て脚などの複雑な構造が一度失われると、その子孫がこれを再現することはほとんどない」と考えられてきた。しかし、フィリピンの一部の島に生息するトカゲの一種「ブラキメレス属」は、進化の過程で四肢をなくした後、再びこれを取り戻した例外的な生物である。

約6200万年前に四肢を失い、約2100万年前に取り戻した

米クラーク大学やオクラホマ大学らの共同研究チームは、進化形態学、生体力学、生態学、古気候学を効果的に統合し、その形態や移動様式、生息地の環境や気候にまつわるデータをもとに、四肢を失ってヘビのような形態となっていたブラキメレス属がどのようにして再び四肢を取り戻したのかを解明した。

Brachymeles_muntingkamay.jpg

Photo: RMB.-wikimedia


一連の研究成果は、2020年11月11日、英国王立協会の学術雑誌「フィロソフィカル・トランザクションズB」で公開されている。

ブラキメレス属は約6200万年前に四肢を失ったとみられている。古気候データによると、約3000万〜5000万年前は、生息地が乾燥し、土壌が緩かったことから、ブラキメレス属はこの環境下で進化し、四肢をなくしたと考えられる。

evolve1118.jpg

Photo by Philip Bergmann

その後、2500万年前までには気候がより湿潤化して、土壌は水を含んで固くなり、植生も増えた。ブラキメレス属がさらに進化して四肢を取り戻したのは約2100万年前で、生息地で気候が現在のような熱帯モンスーン気候に遷移した時期とほぼ一致している。

湿潤な環境では、四肢を持つ種のほうが速く移動できる

研究チームは、5本指の四肢を持つ種や四肢のない種を含め、ブラキメレス属の13種147匹をフィリピンとタイで捕獲し、乾燥地や湿潤地といった環境の違いによって、歩行や穴掘りなど、それぞれの動作がどのように異なるのか実験を行った。

その結果、湿潤な環境では、四肢を持つ種のほうが速く移動でき、湿った固い土壌で穴をうまく掘ることができた一方、乾燥した環境では、四肢のない種のほうが移動しやすく、土の中にも潜り込みやすいことがわかった。

研究チームは、一連の研究結果をふまえ、「気候が湿潤化するにつれて、固い土壌でも穴掘り移動ができるよう、ブラキメレス属が進化し、四肢を持つようになったのではないか」と考察している。

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