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98話

続・スズキ系の系統樹マンダラ

文と写真 長谷川政美・小宮輝之

図98AVb8-3-12. スズキ系・続きの系統樹マンダラ。系統樹は文献(1)による。上の図をクリックすると拡大表示されます。

第71話でスズキ系全体の系統樹を示したが、今回はそのなかで、「スズキ系・続き」としたものを扱う。
第71話以来前回の第97話までスズキ系の話だったが、旧スズキ目を中心としたスズキ系は巨大なグループであり、今回からもまだしばらくスズキ系の話題が続く。

◎日本の固有種アカメ

アカメ科Latidaeには3属が含まれるがここではアカメ属Latesだけを取り上げる。

アカメLates japonicus(アカメ科アカメ属)。

上の写真は西日本の太平洋沿岸だけに分布するアカメである。
アカメは、台湾からオーストラリアまで分布するバラマンディLates calcariferと同種とされていたが、1977年に日本のものは固有種のアカメとして独立し、種小名が日本を意味するjaponicusとなった。アカメという和名はその真っ赤な眼からきている。

アカメ属Latesの系統樹。

アカメ属にはこのほかにアフリカの湖や川、汽水域に生息するナイルパーチ Lates niloticusがいる。
これらを分子系統樹解析すると、上図のようになる(2)。つまり、日本のアカメが長い間同種とされてきたアジア、オーストラリアのバラマンディよりもアフリカのナイルパーチに近縁である可能性があるのだ。
ただし、アカメがバラマンディの姉妹群になる可能性が完全に棄却されたわけではないので、このような奇妙な系統樹が正しいかどうかは今後の更なる検討を要する問題と思われる。 いずれにしても、アカメとバラマンディは従来考えられていたよりも、古い時代に分岐したようである。
宮崎と高知で捕獲されたアカメ各1個体の全ゲノム解析によると、アカメの遺伝的多様性は非常に低いという(3)。遺伝的多様性は有効集団サイズで測られるが、3万年前から現在までおよそ1,000個体前後という絶滅危惧種とみなされるほどのきわめて低い値で推移してきたという。
ところが一方で、病原体に対する抵抗性を与える免疫系に関わる遺伝子領域では多様性が高く保たれている。アカメ属のなかでアカメ以外は熱帯域に生息するので、アカメの祖先は熱帯域から温帯域に進出してきたものと考えられる。
四国の四万十川河口域で生育するアカメの稚魚の集団がいるが、稚魚はそこに生えているアマモの葉にそって倒立してじっとして捕食者から隠れているという(4)。

◎テッポウウオの水鉄砲は学習による

テッポウウオToxotes jaculatrix(テッポウウオ科)。

テッポウウオは河口やマングローブの汽水域に生息し、水鉄砲のように口から水を勢いよく噴き出して水面上に張り出した木の枝にとまっている昆虫などを水中に落として捕食する。ときには飛んでいる昆虫を水鉄砲で撃ち落とすこともある。
このような水鉄砲の能力は生まれつきもっているのではなく、テッポウウオは群れで生活し、ほかのテッポウウオのすることを見て学習するのだ。彼らは飛ぶ獲物の速度と位置によっても撃ちかたを変えており、飛ぶ速度が速ければ獲物よりもずっと前を狙う。さらに光が空気中から水のなかへ進むときに生じる屈折も補正しながら水鉄砲の方向を決めている(5: バルコム)。テッポウウオが水鉄砲で獲物を捕える場面はリンク先の動画で見ることができる。
テッポウウオが餌動物を捕える方法は、水鉄砲だけではない。水中の小動物も普通の肉食魚と同じように食べる。水鉄砲は水面よりも上にいる餌動物を撃ち落とすためだけに使うのだ。このように実際の状況にあわせて柔軟に餌を捕る方法を選択している。テッポウウオの水鉄砲の能力は、かつては彼らが生まれつきもっている固定的な能力と考えられたが、実際にはほかの魚のすることを見て学習する。離れたところからほかの魚が見ている方向を推測しながら、高度な技術を学習するのだ。
テッポウウオの水鉄砲は一種の道具使用とも考えられる。ヒト以外の動物で道具使用が最初に認められたのは、20世紀初頭のドイツの心理学者ウォルフガング・ケーラーによる飼育下のチンパンジーの観察であろう。手が届かない場所にバナナを置き、短くてそれを使ってもバナナに届かないようなタケの棒を何本か与えたところ、チンパンジーは一本の竹棒の端に別の棒を差し込んで長い棒にしてバナナを引き寄せた(8)。かつてはヒトに限られていると考えられた道具使用がほかの動物でも確かめられたのだ。
その後、哺乳類やカラスなどの鳥類でも確かめられたが、テッポウウオの水鉄砲はそれを魚類にまで広げるものである。また同じ魚類で、第72話で登場したベラ目ベラ科イラ属のイラChoerodon azurioやシチセンベラC. fasciatusと同属のシロクロベラC. schoenleiniiでも貝を割って食べるのに岩を道具として利用することが明らかになっている (9)。
テッポウオは群れで生活し、水鉄砲の撃ち方をほかの個体から学習する。そのような生態から彼らは群れのほかの個体を1匹ずつ識別していると考えられる。テッポウウオと同属で図98にも出てきたが、飼育下のセブンスポットアーチャーフィッシュToxotes chatareusがヒトの顔を個体識別できるという報告がある(6)。

ゴライアスタイガーフィッシュHydrocynus goliath(カラシン目アレステス科)。

第58話に登場したカラシン目アレステス科のゴライアスタイガーフィッシュと同属のタイガーフィッシュHydrocynus vittatusが水面すれすれに飛んでいたツバメHirundo rusticaをジャンプして捕食したという記事は衝撃的だった(7)。実際にツバメが捕食される場面をリンク先のインスタグラムで見ることができる。タイガーフィッシュは主にほかの魚を捕食するが、あの素早く飛ぶツバメも捕食するということは、その時々の状況に応じて臨機応変な対応ができるということである。

◎体温調整するカジキ目

マカジキKajikia audax(カジキ目マカジキ科)。

カジキ目Istiophoriformesにはメカジキ科Xiphiidaeとマカジキ科Istiophoridae(バショウカジキ科)などが含まれる。
長く伸びた上顎が尖った吻になり、獲物を捕える際の武器になる。魚類は一般には自分で体温調整ができない外温性だが、カジキの仲間では強い筋力で泳ぐことによって発生する熱を使って目の温度を水温よりも10~15℃高くでき、それによって速く動く獲物を追う能力が高まっているという(5)。

◎九州から北海道まで分布するボラ科

メナダChelon haematocheilus(ボラ目Mugiliformesボラ科 Mugilidae)。

ボラ科のメナダは国内では九州から北海道まで分布する。
内湾や潟湖に生息するが、幼魚は春から秋にかけて河川汽水域に入る(10)。文献(1)では系統樹解析が行われていないが、図98AVb8-3-12では同じメナダ属Chelonに分類されるアンピンボラやコボラに近縁と仮定した。

ボラMugil cephalus(ボラ目Mugiliformesボラ科 Mugilidae)。高松市・御坊川の河口から3kmほど上流にて。

ボラは海水魚と思われがちだが、河口や汽水域でもごく普通に見られる。
上の写真は、7月に筆者の一人長谷川の住む高松市の御坊川の河口から3kmほど上流で撮ったものである。関西では、ダムなどがなかった昔は琵琶湖にまで遡上した記録があるという。
ボラは繁殖期には外海や外海に面した海域で産卵するが、幼魚や未成魚は沿岸域から汽水域、河川などで成長する(10)。
つづく

1. Chang, J. (2023) The Fish Tree of Life
2. Koblmüller, S., Schöggl, C.A., Lober, C.J., et al. (2021) African lates perches (Teleostei, Latidae, Lates): Paraphyly of Nile perch and recent colonization of Lake Tanganyika. Mol. Phylogenet. Evol. 160, 107141.
3. Hashiguchi, Y., Mishina, T., Takeshima, H., et al. (2024) Draft genome of akame (Lates japonicus) reveals possible genetic mechanisms for long-term persistence and adaptive evolution with low genetic diversity. Genome Biol. Evol. 16(8)
4. 千田哲資、南卓志、木下泉 (2001) 『稚魚の自然史―千変万化の魚類学』 北海道大学出版会.
5. ジョナサン・バルコム(2018)『魚たちの愛すべき知的生活』桃井緑美子訳、白揚社.
6. Newport, C., Wallis, G., Reshitnyk, Y., Siebeck, U.E. (2016) Discrimination of human faces by archerfish (Toxotes chatareus). Sci. Rep. 6, 27523.
7. O’Brien, G.C., Jacobs, F., Evans, S.W., Smit, N.J. (2014) First observation of African tigerfish Hydrocynus vittatus predating on barn swallows Hirundo rustica in flight. J. Fish Biol. 84, 263–266.
8. フランス・ドゥ・ヴァール(2017)『動物の賢さがわかるほど人間は賢いのか』柴田裕之訳、紀伊國屋書店.
9. Jones, A.M., Brown, C., Gardner, S. (2011) Tool use in the tuskfish Choerodon schoenleinii? Coral Reefs 30(3), 865.
10. 細谷和海、内山りゅう、藤田朝彦、武内啓明、川瀬成吾(2019)『日本の淡水魚』山と渓谷社.







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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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編集:畠山泰英(科学バー/キウイラボ)


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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」
第41話「ノコギリエイ目の系統樹マンダラ」
第42話「トビエイ目の系統樹マンダラ」
第43話「テンジクザメ目の系統樹マンダラ」
第44話「メジロザメ目の系統樹マンダラ」
第45話「条鰭亜綱の系統樹マンダラ」
第46話「ポリプテルス目の系統樹マンダラ」
第47話「チョウザメ目の系統樹マンダラ」
第48話「ウナギ目の系統樹マンダラ」
第49話「アロワナ目の系統樹マンダラ」
第50話「ナギナタナマズ亜目の系統樹マンダラ」
第51話「コイ目の系統樹マンダラ」
第52話「カマツカ亜科とタナゴ亜科の系統樹マンダラ」
第53話「クセノキプリス亜科の系統樹マンダラ」
第54話「コイ亜科の系統樹マンダラ」
第55話「金魚の系統樹マンダラ」
第56話「ドジョウ科の系統樹マンダラ」
第57話「シマドジョウ属の系統樹マンダラ」
第58話「カラシン目の系統樹マンダラ」
第59話「カラシン科の系統樹マンダラ」
第60話「キノドン科とその仲間の 系統樹マンダラ」
第61話「ナマズ目の系統樹マンダラ」
第62話「ピメロドゥス科の系統樹マンダラ」
第63話「ギギ科の系統樹マンダラ」
第64話「ナマズ科の系統樹マンダラ」
第65話「ロリカリア科の系統樹マンダラ」
第66話「カリクティス科の系統樹マンダラ」
第67話「正真骨類の系統樹マンダラ」
第68話「サケ目の系統樹マンダラ」
第69話「側棘鰭上目の系統樹マンダラ」
第70話「棘鰭上目の系統樹マンダラ」
第71話「スズキ系の系統樹マンダラ」
第72話「ベラ目の系統樹マンダラ」
第73話「カンムリベラ亜科の系統樹マンダラ」
第74話「アオブダイ亜科とモチノウオ亜科の系統樹マンダラ」
第75話「フグ目の系統樹マンダラ」
第76話「フグ亜目の系統樹マンダラ」
第77話「続・フグ科の系統樹マンダラ」
第78話「モンガラカワハギ亜目の系統樹マンダラ」
第79話「アンコウ目のの系統樹マンダラ」
第80話「ニザダイ目の系統樹マンダラ」
第81話「アイゴ科とその仲間の系統樹マンダラ」
第82話「タイ目の系統樹マンダラ」
第83話「ユーペルカ類所属不明群の系統樹マンダラ」
第84話「フエダイ科の系統樹マンダラ」
第85話「キンチャクダイ科の系統樹マンダラ」
第86話「チョウチョウウオ科の系統樹マンダラ」
第87話「サンフィッシュ目の系統樹マンダラ」
第88話「続・サンフィッシュ目の系統樹マンダラ」
第89話「ホタルジャコ目の系統樹マンダラ」
第90話「パーチ目の系統樹マンダラ」
第91話「ハナダイ科の系統樹マンダラ」
第92話「アカハタ属の系統樹マンダラ」
第93話「メバル科の仲間の系統樹マンダラ」
第94話「カジカ亜目の系統樹マンダラ」
第95話「カジカ上科の系統樹マンダラ」
第96話「ハタハタ上科の系統樹マンダラ」
第97話「ゲンゲ科とその仲間の系統樹マンダラ」