LUCA

 

はるかむかし地球上のあらゆる生き物の共通の祖先がいた。

まだ見ぬその姿は細菌のようだったのだろうか?

ダーウィンが夢見た、共通祖先から連なる全生物の進化の系統樹が、

DNA情報にもとづいて、いまその姿を現しつつある。

生き物好きのふたりの著者が撮影した貴重な写真コレクションを用いて、

動物界、なかでも昆虫、魚類、哺乳類、鳥類の驚きの進化を、

100点を超える系統樹で紹介していこう。



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『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関わる。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41話

ノコギリエイ目の系統樹マンダラ

文と写真 長谷川政美・小宮輝之

図41Ava1.ノコギリエイ目の系統樹マンダラ。系統樹は文献(1)による。画像をクリックすると拡大表示されます。

図41Ava1は、軟骨魚綱・ノコギリエイ目の系統樹マンダラである。
今回の話題はノコギリエイ目であるが、この目にはエイでありながらからだつきがサメに似ていることから、「サメ」と呼ばれるものがある。

◎ノコギリの進化

サノコギリエイとノコギリザメの比較(第40話の図を再掲載)。

前回、ノコギリエイと同じようなノコギリ状の吻(ふん)をもったノコギリザメが独立に進化した話をしたが、ノコギリエイ目がみんなノコギリをもつわけではなく、ノコギリをもつのはノコギリエイ科Pristidaeに限られる。
ノコギリエイ科Pristidaeのタイプ属のプリスティス属Pristisとノコギリザメ科Pristiophoridaeのノコギリザメ属Pristiophorusの名前にはどちらも、“pristis”が含まれるが、これはギリシャ語で「ノコギリザメ」を意味する(2)。
ノコギリの歯は「皮歯(ひし)」と呼ばれる鱗が大きくなったものである。皮歯はノコギリの歯に限らず全身の体表を覆っており、ザラザラしたいわゆるサメ肌をつくる。
彼らはノコギリ状の吻を使って、砂の中の甲殻類や小魚などを探り当てる。吻は砂を掘り起こすために使われ、獲物を叩き殺すのにも使われる。ノコギリエイには8mにも達するものもいるが、ノコギリザメは最大でも2mくらいにしかならない。

軟骨魚類の進化についての2つの対立仮説。(a)形態に基づいた仮説、(b)分子系統樹。

ノコギリエイとノコギリザメのもつ同じようなノコギリは収斂進化の結果だが、ノコギリザメはサメのなかでは比較的扁平なからだつきをしている。
さらに前回紹介したノコギリザメに近縁なカスザメも扁平なからだつきで、エイにそっくりである。このような形態的な特徴から、ツノザメ上目のなかのカスザメやノコギリザメの祖先からエイ類が進化したのではないかという説があった(上の図の左〔a〕)(3)。
エイ類は大きな胸鰭を支えるために、ヒトの肩に相当する骨が特殊化しているが、その原型がノコギリザメに見られるのだという。また、エイ類は平たいからだで効率的に餌をとるために、サメとは違った顎の構造をもっているが、ノコギリザメの顎にはエイ類によく似た構造が見られるという。
この説に従うとギンザメ綱を除く軟骨魚類、つまり板鰓亜綱は、ネズミザメ上目とツノザメ・エイ上目に分けられることになる。しかし、分子系統学からは、このような魅力的な説は否定されることになった。上の図の右(b)が示すように、板鰓亜綱は系統的にはサメ類とエイ類の2大グループに分けられるのだ。
今後はこのような分子系統学の成果にもとづいて、形態の進化を見直していかなければならない。

◎ギターのようなサカタザメ

シャベルノーズギターレイ(Pseudobatos productus;サカタザメ科)。

サカタザメ科は「サメ」という名前がついているが扁平なからだのエイである。鰓孔(さいこう)は腹側にあるのでエイのなかまであることがわかる。
上の写真のように、三角形に突出した吻をもち、上から見ると菱形のからだに尾がついたようなかたちをしていることから、英語で「guitarfish(ギターフィッシュ)」という。

◎サメのような泳ぎ方をするエイ

シノノメサカタザメ(Rhina ancylostoma;シノノメサカタザメ科)。

シノノメサカタザメ科も、上の写真のシノノメサカタザメのようにサメのようなからだつきと泳ぎ方をすることから、「サメ」という名前がついているが、これも鰓孔が腹側にあるエイである。

◎水族館で発見された新種

モノノケトンガリサカタザメは2020年に新種として記載された種である。
トンガリサカタザメには体表に白点があるが、モノノケトンガリサカタザメにはない。新種記載のもとになったのは新たに捕獲された個体ではなく、いおワールドかごしま水族館で飼われていた‘トンガリサカタザメ’であった。

(a) 体表に白点のあるトンガリサカタザメRhynchobatus djiddensis

(b) 体表に白点が無く、吻も太いモノノケトンガリサカタザメRhynchobatus mononoke。腹面から見ると幽霊のような姿なのが和名の由来である。ただしトンガリサカタザメの腹面(下の写真c)も幽霊のようであり共通の風貌と言えよう。

(c)トンガリサカタザメの腹面。

上の写真(b)は小宮が2017年に撮影したもので、かごしま水族館でネームプレートにトンガリサカタザメと記されていた個体である。2020年の新種発表記事には、かごしま水族館の飼育個体から発見されたとあり、2017年にかごしま水族館で撮った写真を見直したところ、新たに命名されたモノノケトンガリサカタザメはすでに撮影したこの個体であることがわかった。この個体は1998年の開館以来飼育されていて、体表に白点のないトンガリサカタザメの変異個体と思われていたらしい(4)。
つづく

1. Naylor, G. (2023) “Chondrichthyan Tree of Life Project” https://sharksrays.org/
2. 中坊徹次、平嶋義宏(2015)『日本産魚類全種の学名:語源と解説』東海大学出版部.
3. 白井滋(1996)ノコギリザメ目・カスザメ目.『日本動物大百科. 第5巻:両生類・爬虫類・軟骨魚類』pp.162-163.
4. 本村浩之監修(2018)『鹿児島の定置網の魚たち : かごしま水族館が確認した・増訂版』鹿児島市水族館公社.



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ブックデザイン:西田美千子
イラスト:ちえちひろ
編集:畠山泰英(科学バー/キウイラボ)


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ブックデザイン:坂野 徹
編集:畠山泰英(科学バー/キウイラボ)


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※電子書籍あり。

ブックデザイン:垣本正哉・堂島徹(D_CODE)
編集:畠山泰英(科学バー/キウイラボ)





<バックナンバー>
第1話「全生物界の系統樹マンダラ」
第2話「動物界の系統樹マンダラ」
第3話「植物界の系統樹マンダラ」
第4話「単子葉植物の系統樹マンダラ」
第5話「真正双子葉植物の系統樹マンダラ」
第6話「続真正双子葉植物の系統樹マンダラ」
第7話「菌界の系統樹マンダラ」
第8話「アメーボゾア界の系統樹マンダラ」
第9話「節足動物門の系統樹マンダラ」
第10話「クモ目の系統樹マンダラ」
第11話「汎甲殻亜門の系統樹マンダラ」
第12話「昆虫綱の系統樹マンダラ」
第13話「鱗翅目の系統樹マンダラ」
第14話「シャクガ上科の系統樹マンダラ」
第15話「カイコガ上科の系統樹マンダラ」
第16話「ヤガ上科の系統樹マンダラ」
第17話「アゲハチョウ上科の系統樹マンダラ」
第18話「タテハチョウ科の系統樹マンダラ」
第19話「タテハチョウ亜科とその仲間の系統樹マンダラ」
第20話「アゲハチョウ科の系統樹マンダラ」
第21話「アゲハチョウ属の系統樹マンダラ」
第22話「アオスジアゲハ属の系統樹マンダラ」
第23話「シロチョウ科の系統樹マンダラ」
第24話「シジミチョウ科の系統樹マンダラ」
第25話「双翅目の系統樹マンダラ」
第26話「鞘翅目の系統樹マンダラ」
第27話「オサムシ上科の系統樹マンダラ」
第28話「コガネムシ上科の系統樹マンダラ」
第29話「カブトムシ亜科の系統樹マンダラ」
第30話「膜翅目の系統樹マンダラ」
第31話「半翅目の系統樹マンダラ」
第32話「カメムシ下目の系統樹マンダラ」
第33話「直翅目の系統樹マンダラ」
第34話「蜻蛉目の系統樹マンダラ」
第35話「トンボ科の系統樹マンダラ」
第36話「軟体動物門の系統樹マンダラ」
第37話「刺胞動物門の系統樹マンダラ」
第38話「棘皮動物門の系統樹マンダラ」
第39話「脊索動物門の系統樹マンダラ」
第40話「軟骨魚綱の系統樹マンダラ」