EVOLUTION

 

知の巨人アリストテレス、分類学の父リンネ、

古生物学の創始者キュヴィエと連なる、自然に対する知識を体系化する博物学は、

19世紀半ばにダーウィンとウォーレスの進化論に到達した。

事実に基づき、歴代の学者たちが打ち立てた仮説の数々を丁寧に読み解きながら、

分子系統学の登場で新たな時代を迎えた“進化学の現在”までを追う。



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『系統樹をさかのぼって見えてくる進化の歴史』(ベレ出版)『分子系統学』(岸野洋久氏との共著)『DNAに刻まれたヒトの歴史』(共に岩波書店)『新図説 動物の起源と進化―書きかえられた系統樹』(八坂書房)など多数。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。進化が一目でわかる「系統樹マンダラ」シリーズ・ポスターは全編監修を務める。

 

進化の歴史

ー時間と空間が織りなす生き物のタペストリー


第16話

漂流する大陸と生物の進化

<海を越えた移住>

文と写真 長谷川政美

◎南アメリカの新世界ザルの起源はアフリカ?

ここで再び真獣類3大グループの分岐の問題に戻ろう。大陸の分断の順番からは、北方獣類がまず分かれ、続いてアフリカ獣類と異節類(南アメリカ)が分かれたと考えられるが、分子系統学からは3者がほとんど同時に分かれたように見える。しかも、推定される分岐年代が大陸の分断した年代よりも若いのだ。この問題に対する私の解釈は以下のようなものである。
パンゲアがまずローラシアとゴンドワナに分かれたのが本当だとしても、ローラシアのなかでもユーラシアと対岸のアフリカとの間は、一貫して狭い海で隔てられているだけであった。またゴンドワナのなかでのアフリカと南アメリカとの分断が1億500万年前に起ったとしても、その後しばらくの間は、この2つの大陸の間は「幸運に恵まれた移住」が不可能になるほどは離れていなかった。従って、分子系統学が示唆するおよそ9000万年前の3大系統の間の一斉分岐までは、ローラシア、アフリカ、それに南アメリカの間の真獣類動物相の交流が続いていたのではないだろうか。
実はもっととんでもなく起こりにくいと思われることが、実際に起ったという証拠がある。それが南アメリカの新世界ザルの起源にかかわる話である。
図16-1が霊長目の系統樹マンダラである。このなかで「広鼻猿類」というグループがあるが、これはすべて南アメリカに分布するので「新世界ザル」ともいう。広鼻猿類という名前は、彼らの2つの鼻の穴が左右に広がっていることからきている(図16-2a)。一方、ニホンザルの仲間のオナガザル上科やわれわれヒトと類人猿を含むヒト上科では、左右の鼻の穴の間隔が狭いので「狭鼻猿類」という(図16-2b)。

図16-1 霊長目の系統樹マンダラ(早川・高野、イラスト小田、2017)。クリックすると大きく表示されます。

図16-2 (a) フサオマキザルCebus apella(広鼻猿類)、(b)ニホンザルMacaca fuscata(狭鼻猿類)。

新世界ザルの起源に関してはさまざまな議論があった。南アメリカで新世界ザルの化石が見つかるのは、今から2600万年前以降のことであり、それ以前にはまったく霊長類の痕跡が見られないのである。
最初は北アメリカから祖先が渡ってきたのではないかと考えられた。現在では南アメリカは北アメリカと陸続きになっているが、それは300万年ほど前からのことであり、それまでは海で隔てられていた。しかし、新世界ザルの祖先が渡って来られるとしたら、やはり一番近い北アメリカしか考えられなかった。ところが、その北アメリカには新世界ザルに関係しそうな霊長類の化石はまったく見つからないのだ。
そうこうするうちに、エジプトで新世界ザルに似た霊長類の化石が見つかり、新世界ザルの祖先はアフリカからはるばる海を越えてやって来たのではないかと考えられるようになってきたのである。アフリカから南アメリカまでサルが海を渡ったということは、とても信じがたいことのように思われるかもしれない。確かに確率的にはとても起りにくいことが起ったように見える。しかし、北アメリカから渡ってきたのでないとするとそれ以外には考えられないのである。
図14-1eは現在の大陸配置であるが、図14-1dは新世界ザルの祖先がその航海をしたと考えられるおよそ3500万年前の大陸配置である。

図14-1 古地図。オークル色はプレート、赤線は現在の海岸線を示す。(e)現在、(d)3500万年前(再掲)
http://www.odsn.de/odsn/services/paleomap/paleomap.html
その頃のアフリカと南アメリカの間の距離は、今のおよそ半分くらいしかなく、アフリカから南アメリカに向かって海流が流れていたと考えられる。カナダのアレイン・ヒュ-レによれば、その当時であれば、アフリカを出発した浮島は13日くらいで南アメリカに到達できただろうという。
北アメリカから南アメリカへの距離は確かに短かったが、その頃の海流の向きはサルの移住には好ましくなかった。何よりも、北アメリカには霊長類の化石はまったく見つからないことも大きい。それに対してアフリカからは南アメリカの方向に海流が流れていて、しかもアフリカには新世界ザルの祖先になり得る霊長類が生息していたのだ。

◎テンジクネズミの祖先も海も越えたか

実は同じ頃にアフリカから南アメリカに渡ったと考えられる哺乳類がもう一ついた。齧歯目のなかのテンジクネズミ上科の祖先である。図16-3のヤマアラシ亜目の系統樹マンダラのなかの南米共通祖先とラベルした●である。

図16-3 げっ歯目・ヤマアラシ亜目の系統樹マンダラ。背景がピンクのグループが南アメリカ固有のテンジクネズミ上科である(ただし、およそ300万年前に陸続きになった北アメリカに進出したカナダヤマアラシも含まれる)。クリックすると大きく表示されます。
齧歯目はネズミなどのネズミ亜目、リスなどのリス亜目、それにヤマアラシ亜目の3大グループに分けられる。ヤマアラシ亜目のなかで最初にほかから分かれたのが、ヤマアラシ科である。この科は現在、アジアとアフリカに分布する。その次にハダカデバネズミに代表されるアフリカのデバネズミ科と南アメリカのテンジクネズミ上科とが分かれた。
テンジクネズミ上科は南アメリカ固有のグループであるが、およそ300万年前に陸続きになった北アメリカに進出していったものもいる(カナダヤマアラシなど)。
アフリカのデバネズミ科とテンジクネズミ上科が分かれたのが、およそ3650万年前、テンジクネズミ上科のなかの最初の枝分かれが3150万年前と推定されるので、●の南米共通祖先は3650~3150万年前の間にアフリカから南アメリカに海を渡ってやって来たと推測されるのだ。
この時期は、新世界ザルの祖先がやって来たとされる時期と重なるのである。もしかして、新世界ザルの祖先とテンジクネズミの祖先は同じ浮島に乗ってやって来たのかもしれない。いずれにしてもこの2つのグループの祖先は、新天地で爆発的な進化を遂げた。
真獣類の進化に大陸移動が深く関わっていたということは確かであるが、このような「幸運に恵まれた移住」もまた重要な役割を果たしてきたのである。

◎予想以上に多い海を越えた移住

これまでの話のなかで、私の話が一貫していないという印象をもたれた読者がおられるかもしれない。およそ3500万年前に新世界ザルの祖先とテンジクネズミ上科の祖先がアフリカから南アメリカに漂着したということであるが、どちらも北方獣類だからローラシア大陸、つまりユーラシアあるいは北アメリカ起源の動物だったのではないか。それがなぜ、孤立していたはずのアフリカにいたのか。
もっともな疑問である。現在アフリカのサバンナで繁栄しているウシ科動物とそれを捕食するライオンやヒョウなどのネコ科動物は、どちらも北方獣類であるが、その祖先は2000万年前に陸続きになって以降ユーラシアからやって来たと考えられる。ところが、霊長目、齧歯目、それに食肉目のマングース科などは陸続きになる前からアフリカにいて、化石としても見つかっている。前にも述べたが、ユーラシアとアフリカは海によって隔てられてはいたが、その距離はずっと短いままであり、地質学的な時間スケールでは結構移住に成功する可能性はあったように思われる。ただし、陸続きになった場合との決定的な違いはある。陸続きになればあらゆる動物相の大規模な交流が必然的に起るが、海を越えた移住は幸運に恵まれたごく限られたグループだけなのである。

つづく


*もっと「進化」を詳しく知りたい人に最適の本
長谷川政美著『系統樹をさかのぼって見えてくる進化の歴史』 (ベレ出版)。 本書は当サイトで連載していた「僕たちの祖先をめぐる15億年の旅」を加筆修正および系統樹図を全て作り直して一冊にまとめたものです。カラー図版600点掲載。

扉絵:小田 隆
ブックデザイン:坂野 徹

*もっと「進化」を詳しく知りたい人に最適の本
長谷川政美著系統樹をさかのぼって見えてくる進化の歴史 (BERET SCIENCE) (ベレ出版)。 本書は当サイトで連載していた「僕たちの祖先をめぐる15億年の旅」を加筆修正および系統樹図を全て作り直して一冊にまとめたものです。カラー図版600点掲載。

扉絵:小田 隆
ブックデザイン:坂野 徹

【バックナンバー】
第1話 「自然の階段」から「生命の樹」へ
第2話 リンネの階層分類
第3話 キュヴィエの新しい分類
第4話 共通祖先からの進化
第5話 偶然性の重視
第6話 自然選択の現場 ーガラパゴスフィンチ
第7話 なぜ多様な種が進化したか?
第8話 分子系統学の登場
第9話 ペンギンはなぜ北極にいないか
第10話 ウォーレスのマレー諸島探検
第11話 ペンギンの分布
第12話 ホッキョクグマの分布
第13話 ウェゲナーの大陸移動説
第14話 大陸移動説の拒絶と受容
第15話 大陸分断による種分化と
幸運に恵まれた移住