甲羅と歯のないくちばし – これらは今日のカメの特徴です。しかし、この贅沢な解剖学はどのようにして発達したのでしょうか? 2 億 2,800 万年前のカメの系統図を代表するカメの奇妙に見える化石は、この疑問への洞察を与えてくれます。それはすでに典型的なカメの形をしたくちばしとフリスビーの形をした体を持っていました。しかし、彼らの広い肋骨はまだ殻を形成していませんでした。研究者らが説明しているように、この特徴の組み合わせはカメの解剖学的構造の複雑な進化の歴史を反映しており、それはモザイク進化でした。
このような方法でその解剖学的構造を変化させた脊椎動物は他にありません。一部の生物では鱗などの表面構造が鎧に変化しましたが、カメでは骨格が発達の基礎を形成しました。現在の種には背骨や肋骨はありません。進化の歴史の過程で、これらの骨格部分は外側に移動し、最終的には融合して殻を形成しました。他にも解剖学的変化がありました。特に印象的なのは、かつては歯がいっぱいだった口がくちばしに変わったことで、これは今日の 341 種のカメすべてに共通することです。このグループの動物の祖先における異常な発達がいつどのようにして起こったのかという疑問は、しばらくの間研究者を悩ませてきました。
奇妙な中間形態
近年、カメの進化の歴史から中間形態が発見されています。たとえば、そのような生き物の 1 つはオドントケリスで、その下半分はすでに殻で覆われていましたが、上側は覆われていませんでした。いわば、蓋がなくなっていました。さらに、この動物にはまだくちばしがありませんでした。これまで、そのような生物がどのようにして爬虫類の家系図に当てはまるのかは不明でした。 「カメの起源は、古生物学において何十年も未解決の問題でした」と共著者であるシカゴフィールド博物館のオリヴィエ・リッペル氏は言う。
彼と彼の同僚が現在発表している化石は中国の遺跡から出土したもので、2億2,800万年前のものであると推定されている。科学者たちはこの動物に「中国の古代のクチバシガメ」という名前を付けました。 「この生き物は体長2.5メートルという驚くべき大きさで、奇妙に平らな体と長い尾を持ち、顎の前部はくちばしの形をしていました」とリッペル氏は報告している。研究者らが推測しているように、エオリンコケリスはおそらく浅瀬に生息し、食べ物を求めて泥の中をあさったのでしょう。
モザイクの進化が現れている
現在では解釈が難しい別のハイブリッド生物のように見えるものは、カメの進化の全体像を明らかにしている、とリッペル氏は言う。エオリンクコケリスが他の初期のカメよりも先にくちばしを発達させたが、甲羅を持たなかったという事実は、複雑な進化の歴史を示しているカメ – モザイク進化は専門用語です。この原則は、今日の動物のグループを特徴づけるどの特性が、異なる時間または異なる速度で互いに独立して発達したかに応じた影響を説明します。したがって、家系図の個々の代表者は、必ずしもすべての特性の組み合わせを持っている必要はありません。カメの場合、これは特に現代のカメはすべて甲羅とくちばしを持っていることを意味しますが、この組み合わせの開発は簡単ではありませんでした。したがって、進化系統の初期の代表者の中には装甲構造を発達させた者もいれば、くちばしを発達させた者もいた。しかし、最終的には両方の特徴が同時に現れた生物が普及した、と科学者たちは説明する。
「この見事な化石は、カメの進化というパズルのもう一つのピースを表す非常にエキサイティングな発見です」と、共著者であるエディンバラのスコットランド国立博物館のニック・フレーザー氏は言う。 「これは、カメの初期の進化が、独自の特徴の単純で段階的な蓄積ではなく、はるかに複雑な一連の発展であったことを示しており、私たちは解明され始めたばかりです」と古生物学者は結論づけています。
出典: フィールド博物館、自然、doi: 10.1038/s41586-018-0419-1
