[公開日] 2022 年 10 月 10 日 午前 11 時 32 分 AEDT
[著作者] Alice Clement
私たちの身の回りには常に、あらゆる生物の中で進化が見られます。しかし、深海には先史時代の生物を思わせる「生きた化石 (living fossil)」が数多く見つかっています。
1859 年の著書「種の起源 (On the Origin of Species) 」の中で、尊敬される自然主義者であるチャールズ ダーウィンは、絶滅した化石の近縁種と変わらないように見える生物を表すために「生きた化石」という用語を作り出しました。それ以来、この用語は、長期にわたる系統、残された個体群、多様性の低いグループ、および何百万年もの間ほとんど変化していない DNA を持つグループを表すために使用されてきました。
海の深さは「生きた化石」に適した場所のようで、サメやエイなどの軟骨魚類は一般的に陸上動物よりも 2 ～ 4 倍進化的に異なって (evolutionarily distinct) います。言い換えれば、すべての種はユニークですが、特にこれらの種は最も近い親戚と似ていません。
これらの過去の遺物のいくつかを見てみましょう。
- シーラカンス Coelacanth
シーラカンス (Coelacanths)は、アフリカやインドネシアの沖合いに生息する魚です。彼らは、あたかも水中を「歩いている」かのように、交互に動く珍しい形の対になった体のヒレを持っています。彼らの系統は、少なくとも 4 億 1000 万年前のデボン紀にまでさかのぼります。
シーラカンスは約 7000 万年前に (鳥以外の) 恐竜と一緒に絶滅したと考えられていました。
モンタナ州のベアー ガルチ石灰岩で発見されたシーラカンス魚の化石
1938 年に生きた標本 (a living specimen) が深海から引き上げられたときの驚きを想像してみてください。この魚は「オールド フォーレッグス (Old Fourlegs) 」として知られるようになり、すべての陸生動物の直接の魚類の祖先であると考えられていました (ただし、これは厳密には正しくないことがわかっています。
現在、ラティメリアとして知られる 2 種のシーラカンスが生きており、過去 数億年にわたって基本的に変化していません。
2.カブトガニ Horseshoe crab
カブトガニ (Horseshoe crabs) は、少なくとも 4 億 8000 万年前のオルドビス紀 (during the Ordovician Period) に初めて出現した古代生物であり、それ以来あまり変わっていないようです。それらはまったくカニではありませんが、「鋏角をもつ節足動物 (chelicerates) 」であるため、クモやウミサソリとより密接に関連しています。
デラウェア州のバウアーズ ビーチではカブトガニを見つけることができます
今日生きているのは 4 種で、すべてカブトガニ科に属し、アジアと北アメリカの海域に生息しています。彼らは沿岸の浅い海域に移動して大規模な「乱交」イベントで繁殖し、メスは何万個もの卵を砂の中に産みます。
彼らはまた、銅の含有量が高いためにそのように着色された奇妙な青い血を持っています。カブトガニは、生物医学的検査に使用されるため、製薬業界によって血液のために採取されます。
カブトガニの絶滅種メソリムルス・ワルチ
3.ゾウザメ Elephant shark
カブトガニと同様に、「ゾウザメ (elephant shark)」(学名：Callorhinchus milii) は誤称です。オーストラリアのゴーストシャークとしても知られるこの種は、サメではありません。これは「キメラ (chimaera) 」として知られる軟骨魚類の一種で、4 億 5000 万年以上前にサメの系統から分岐したホロセファリ (Holocephali) と呼ばれるサブクラスに属しています。
これらの「鋤鼻 (plownose) 」キメラは、奇妙な形をした鼻からその名前が付けられ、オーストラリアとニュージーランドの大陸棚に生息しています。
それらのゲノムの分析は、種が真にカタツムリのペースで変化することを示しています。実際、全脊椎動物の中で最もゆっくりと進化するゲノムを持っており、その DNA は何億年もの間、ほとんど気付かないほどしか変化していません。
Callorhinchus milii は、はっきりとした黒い模様で覆われています。オーストラリアでは商業的に利用されています
4.ノーチラス (オウムガイ) Nautilus
ノーチラス (Nautilus) は海洋頭足類軟体動物の一種であり、したがってイカとタコに関連しています。ただし、他の頭足類とは異なり、独特の滑らかで硬い殻の中に収容されています。
ノーチラスは、海岸と海底の両方から遠く離れた中央の大きな水柱である「遠洋」ゾーンに住んでいます
ノーチラスは、インド太平洋のサンゴ礁とその周辺の外洋に生息しています。彼らは芸術品やジュエリーを作るために美しい貝殻を求めて狩られていますが、現在、過剰な搾取から保護するために国際取引が規制されています.
オウムガイ科のメンバーは、三畳紀後期から存在したことが知られており、2 億年以上にわたって比較的変化していないように見えます。ダーウィン自身は、これらの生き物を「生きた化石 (living fossils) 」と表現しました。
古代のノーチラスと生きているノーチラスを見分けるのは難しいでしょう
5.ゴブリンシャーク (箕作鮫) Goblin shark
ミツクリザメ (goblin shark) (学名：Mitsukrina owstoni) は、長くて平らな鼻と、無防備な獲物を捕まえるために顔の前に突き出た歯のある顎を持つ奇妙な動物です。すべての主要な海に生息する比較的まれな深海のサメです。母親にしか愛せない顔で、1910年に初めて出会ったときは「グロテスク」と描写されました。
ゴブリンシャークはミツクリ科の唯一の生きた代表であり、私たちが知っている最も進化的に異なるサメです。その系統は約 1 億 2500 万年前にさかのぼります。
滅多に人目につかないゴブリンシャーク
6.シャコ Mantis shrimp
シャコ (Mantis shrimp) は口脚類 (stomatopods) とも呼ばれ、世界中の熱帯および亜熱帯の沿岸海域で見られる特徴的な甲殻類です。彼らは恐ろしい海の肉食動物で、目がくらむほど速く痛みを伴う一撃を与えることで知られています。
彼らはまた、カラフルな生活を送っています。繁殖期には蛍光を発し（emit light）、これらのディスプレイを見るために複雑な目があります。実際、人間には 3 つしかないのに対し、彼らには最大 16 個の色受容体があります。
シャコは動物界で最速のセルフパワーストライクを持っています
シャコの系統は、約 3 億 4000 万年前の石炭紀にマラコストラカ綱の他の甲殻類 (カニ、ロブスター、オキアミなど) から分岐しました。そのため、これらの素晴らしく元気な生き物は長い間繁栄してきました。現在、約 1 億 9000 万年前に出現したウニペルタータ亜目に属する何百もの種があります。
7.縞パンレイ（エイ）Striped panray
多くの軟骨魚 (cartilaginous fish) は進化的に非常に異なる傾向がありますが、トップの座を奪うのは縞パンレイ (Zanobatus schoenleinii) です。この魚の「進化的特徴 (evolutionary distinctiveness) 年台 」の中央値は 1 億 8800 万年です。
1841 年の縞模様のパンレイの図
今日、縞パンレイは東大西洋（及びおそらくインド洋）の熱帯海域に生息し、海底からの小さな無脊椎動物を食べます。それは ノコギリエイ目 (Rhinopristiformes) に属し、卵胎生 (ovoviviparous) であるため、稚魚を出産します。国際自然保護連合 (the International Union for Conservation of Nature) によって「絶滅危惧種」に指定されています。
8.腕足類 Brachiopods
腕足類 (Brachiopods) は、海底の巣穴に住む、長くて肉質の茎を持つ貝殻のような海洋動物です。彼らはサンゴ礁を形成する生物として機能し、周囲の水からろ過して摂食します。シャミセンガイ (Lingula) などの今日生きている腕足類は、約 5 億年前のカンブリア紀の同類種と多かれ少なかれ同じように見えます。それらは、生きている標本 (living representatives) がまだ含まれている 最も古い知られている動物 (属) と見なされます。
「種の起源」の中で、ダーウィンは ”オウムガイ、シャミセンガイなどの最も古い […] 動物のいくつかは、現生種とあまり変わらない” と述べています。彼が「生きている化石 (living fossil) 」という用語を提案するようになったのは、これらの観察からです。
腕足類は何億年もの間、ほとんど変化していません
9.ウミユリ Crinoids
ウミユリ (Crinoids) は、少なくともデボン紀 (3 億 5900 万から 4 億 1900 万年前) からの存在が知られていますが、オルドビス紀 (4 億 4500 万年以上前) と同じくらい前に存在していた可能性があります。 「海の百合」とも呼ばれるこれらの海洋動物は、かつてサンゴと共生関係で海底に住んでいました。サンゴはウミユリの茎から成長し、水柱のより高い場所に到達して、より良い摂食の機会を得ました。
Seirocrinus subangularis と呼ばれるウミユリ科の化石
このサンゴとウミユリの関係性は、2 億 7300 万年前にウミユリが絶滅したとされるまで続いたと、非常に一般的に考えられていました。しかし、2021 年に 2匹の この海洋生物が日本の水域で再発見され、水中での至福のパートナーシップの中で繁栄を続けていました。この幸せな結婚の化石の証拠がそのまでの間に発見されなかった理由は謎のままです。
ウミユリ科は 2021 年まで絶滅したと考えられていました
生きた化石はどのように形成されるのでしょうか？
「生きた化石」と呼ばれる動物は通常、進化を続けていますが、これらの変化の多くは人間の目には感知できません。動物が時間の経過とともにどのように変化するかを追跡するために、遺伝子に見られる分子の変化、つまり物理的な形態への「形態学的 (morphological)」変化を調べます。
内部 (または分子) 駆動機構には、集団内の遺伝子バリアントの頻度が時経的にランダムに変化する遺伝的浮動 (genetic drift) が含まれます。外力には、自然淘汰 (natural selection) 、特に性淘汰が含まれ、特定の形質が集団内で時間の経過とともに継承されます。
このリストのすべての海洋動物は、形態学的停滞 (減速または停止) を受けているようです。中には分子レベルの停滞を持っている動物もいるかも知れません。進化の速度が遅いのは、水中、特に深海での環境が比較的安定している結果である可能性があります。これらの遠く離れた避難所は、直接的な人間の影響や天候や気候の変化による影響が最も少ない場所です。
繰り返しますが、これらの動物は免疫がありません。注意を怠ると、これらの好奇心をそそる生き物の一部を永遠に失う可能性があります。
南アフリカ水生生物多様性研究所のラティメリア (シーラカンス) 標本と興奮した人間
この記事は、クリエイティブコモンズライセンス(CCL)の下で The Conversation と各著作者からの承認に基づき再発行されています。日本語訳は archive4ones(Koichi Ikenoue) の文責で行われています。オリジナルの記事を読めます。original article.
