著者プロフィール
長谷川政美（はせがわ まさみ）
1944年生まれ。進化生物学者。統計数理研究所名誉教授。総合研究大学院大学名誉教授。理学博士（東京大学）。著書に『DNAに刻まれたヒトの歴史』（岩波書店）、『系統樹をさかのぼって見えてくる進化の歴史』（ベレ出版）、『世界でいちばん美しい進化の教室』（監修、三才ブックス）、『進化38億年の偶然と必然』（国書刊行会）など多数。最新刊は『ウイルスとは何か』（中公新書）。進化に関する論文多数。1993年に日本科学読物賞、1999年に日本遺伝学会木原賞、2005年に日本進化学会賞・木村資生記念学術賞など受賞歴多数。全編監修を務める「系統樹マンダラ」シリーズ・ポスターの制作チームが2020年度日本進化学会・教育啓発賞、2021年度日本動物学会・動物学教育賞を受賞。



著者プロフィール
小宮輝之（こみや てるゆき）
1947年東京都生まれ。上野動物園元園長。明治大学農学部卒。1972年多摩動物公園の飼育係になる。以降、40年間にわたり日本産哺乳類や鳥類をはじめ、さまざまな動物の飼育にかかわる。2004年から2011年まで上野動物園園長。日本動物園水族館協会会長、日本博物館協会副会長を歴任。2022年から日本鳥類保護連盟会長。現在は執筆・撮影、図鑑や動物番組の監修、大学、専門学校の講師などを務める。著書に『人と動物の日本史図鑑』全5巻（少年写真新聞社）、『くらべてわかる哺乳類』（山と渓谷社）、『いきもの写真館』全4巻（メディア・パル）、『うんちくいっぱい 動物のうんち図鑑 』(小学館クリエイティブ) など多数。

 

すべての生き物をめぐる
１００の系統樹

第90話

パーチ目の系統樹マンダラ

文と写真　長谷川政美・小宮輝之

上図はパーチ目Perciformesの系統樹マンダラである。
Perciformesは、従来の分類学では和名でスズキ目とされてきたが、前回紹介したようにスズキ科がホタルジャコ目に入れられたので、和名でもパーチ目となった。
パーチ目は、パーチ亜目Percoidei（パーチ科、アラ科、フエフキオコゼ科など）、ハタ亜目Serranoidei（ハナダイ科）、ノトテニア亜目Notothenioidei（ノトテニア科、ハルパギフェル科、バティドラコ科；ただし、図90AVb8-3-11ではノトテニア科は系統的なグループとしてまとまっていない）、コチ亜目Platycephaloidei（コチ科）、カサゴ亜目Scorpaenoidei（フサカサゴ科、メバル科、オニオコゼ科、ハオコゼ科など）、ホウボウ亜目 Triglioidei（ホウボウ科、キホウボウ科）、それとカジカ亜目Cottoidei（カジカ科、ウラナイカジカ科など多数の科）の7つの亜目からなる（2）。
下の図で7つの亜目のあいだの系統関係をあらためて示した。これは図90AVb8-3-11を簡略化したものである。

◎2000種を超えるパーチ亜目

パーチ亜目は46科、319属、およそ2,095種を含む大きなグループである(3)。それにはパーチ科、アラ科、フエフキオコゼ科などが含まれる。

アラは、北海道南部からフィリピンにかけての水深200mほどまでの深さに生息する(4)。アラの属名Niphonは「日本」、種小名spinosusはラテン語で「とげの多い」という意味。

◎寒冷環境に適応したノトテニア亜目

ノトテニア亜目は、南半球の高緯度地帯に分布し、特に南極海の底生性の魚の多様性が高い。
このグループの多くは寒冷環境に適応している。純粋な水の氷点は0℃だが、海水は−1.8℃くらいまで凍らない。しかし、普通の海水魚の血液の氷点は−0.8～−0.9℃程度であり、海面が凍るような南極海では、このような魚の血液は凍ってしまう。ところが、南極海に生息するノトテニア亜目の魚は血液中に糖たんぱく質をたくわえて、氷点下の温度になる海水中でも血液が凍らない仕組みをもっている。このような糖たんぱく質を不凍たんぱく質という。
ノトテニア亜目のもつ不凍たんぱく質はトリプシノーゲンという消化酵素トリプシン前駆体遺伝子を改変するにより進化したものである(5)。第69話に登場したマダラの同属で北極海にも生息するタイセイヨウダラGadus morhuaでも同じような不凍たんぱく質が見られる。
ところが、ゲノム解析によりこのタラではノトテニア亜目のように既存の遺伝子を改変することによって不凍たんぱく質を進化させたのではなく、たんぱく質に対応しない非コードDNAから新規に不凍たんぱく質を進化させたのだ (6)。

◎脚で味覚を感じるホウボウ

ホウボウ科ニシホウボウ属のプリオノトス・カロリヌスは西大西洋に分布する。
同じホウボウ科のホウボウ属とカナガシラ属がおよそ2.670万年前に分岐したと推定されるのに対して、この２つの属とニシホウボウ属の分岐は、およそ5,760万年前と推定される。さらにホウボウ科とキホウボウ科の分岐は6,130万年前となり、この2つの科をあわせたホウボウ亜目の歴史は、新生代の最初期にまでさかのぼるのだ。
このプリオノトス・カロリヌスを実験材料として用いて、最近興味深い研究成果が発表された(7)。プリオノトス・カロリヌスは6本の胸鰭が変形した脚で海底の砂の上を歩くが、脚は歩くためだけではなく、砂に隠れている獲物の味を感じる役割ももつ。この魚は砂の上を歩きながら、獲物の位置を味覚で探り当てるとシャベルの役割ももつ脚でそこを掘って捕える。このようにさまざまな機能をもった脚がどのようにして進化したのだろうか。
プリオノトス・カロリヌスでは、ヒトを含む陸上脊椎動物（四足動物）の発生過程で脚ができる際に働くのと同じ遺伝子が脚の成長する際に働き、さらにわれわれの味覚で働く遺伝子と同じものを使って、獲物を見つけるための脚を進化させたことが明らかになった(8)。

上の写真の同じホウボウ科のカナガシラも胸鰭を脚のように使って海底を歩く。プリオノトス・カロリヌスと同じように脚で味覚を感じるのだろうか。カナガシラという和名は、頭が固い骨板で覆われていることからつけられたものである。
図90AVb8-3-11の系統樹のなかで、脚のようなものは少なくとも3回進化している(8)。プリオノトス・カロリヌスやカナガシラを含むホウボウ科とハコオコザ科のハチ属とオニオコゼ属とである。プリオノトス・カロリヌス以外の魚ではまだ詳しいことはわからないが、プリオノトス・カロリヌスがヒトと硬骨魚類の共通祖先に由来する遺伝子を使ってさまざまな機能をもった脚を進化させたことを考えると、脊椎動物にはそのような脚が進化する基盤が古くからあったのかもしれない。

◎オコゼの毒棘

東北地方のマタギはクマやカモシカなどを狩って暮らしてきた狩猟民である。
猟場である山は神聖な場所で、マタギは山の神にお祈りをしてから山に入った。山の神は焼きもち焼きの女神で、機嫌を損ねると獲物が捕れないと言われ、山に入るのは男性だけで、オコゼの干物を捧げる風習があった。山の女神はオコゼを見て「自分より醜いものがいる」と機嫌をなおしたそうである（9）。
オニオコゼは鬼虎魚と書き風体だけでなく、背鰭、尻鰭、腹鰭におそろしい毒棘を持っている。特に背鰭の17棘は長くて末端の毒腺が袋状に膨らみ、さらに頭部の棘突起は毒性が強い。このなかまはストーンフィッシュとよばれ、海底にじっとして岩のようになり、近づいてきた獲物を捕らえる。オニオコゼやオニダルマオコゼを岩と間違えて踏んでしまい、刺されると激痛がはしり、痛みは数日間続き、最悪の場合は死亡することもある。

同じハオコゼ科のハチは背鰭、尻鰭、腹鰭、目の前の棘に猛毒があり、刺されると激痛がある。ヒレカサゴともよばれるハチの和名は昆虫のハチに刺されたように痛いことからつけられた。(10)

パーチ目で今回詳しく触れられなかったハタ亜目のハナダイ科、カサゴ亜目のメバル科、それにカジカ亜目については、次回以降の話題とする。

つづく

1. Chang, J. (2023) The Fish Tree of Life
2. Betancur-R, R., Wiley, E.O., Arratia, G., et al. (2017) Phylogenetic classification of bony fishes. BMC Evol. Biol. 17, 162.
3. Nelson, J.S., Grande, T.C., Wilson, M.V.H. (2016) “Fishes of the World”, John Wiley & Sons.
4. 中村庸夫（2006）『魚の名前』東京書籍．
5. Chen, L., DeVries, A.L., Cheng, C.-H. (1997) Evolution of antifreeze glycoprotein gene from a trypsinogen gene in Antarctic notothenioid fish. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 94, 3811–3816.
6. Baalsrud, H.T., Tørresen, O.K., Solbakken, M.H., et al. (2017) De novo gene evolution of antifreeze glycoproteins in codfishes revealed by whole genome sequence data. Mol. Biol. Evol. 35(3), 593–606.
7. Allard, C.A.H., Herbert, A.L., Krueger, S.P., et al. (2024) Evolution of novel sensory organs in fish with legs. Curr. Biol. 34, 4349–4356.
8. Herbert, A.L., Allard, C.A.H., McCoy, M.J., et al. (2024) Ancient developmental genes underlie evolutionary novelties in walking fish. Curr. Biol. 34, 4339-4348.
9. 小宮輝之(2021)『人と動物の日本史図鑑③江戸時代』少年写真新聞社
10. 小川賢一、篠永哲、野口玉雄 (2003)『危険・有害生物』学研教育出版