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いきもの憑りのお話ーー35

susa

いきもの憑りのお話ーー34

進化論s(下) 
進化論を象徴する図  開設は前回を参照のこと。

 この記事は、進化の原則ような感じで記事いきもの憑りのお話ーー34子孫です。

 前回、「昆虫の《変体》というシステムは一体何なのか?」という謎について説明すると書きました。
 それに関しては、後半部分に書いてあります。
 ですが、内容を理解してもらうために、まずは「海サソリ」という生き物に関する話から入らせていただきます。
 海サソリは、現在の地上に居るサソリやクモの祖先ではないか、という考えもある生物です。(否定的な意見も、当然あります)

 2010年2月。科学雑誌ネイチャーに、ある研究成果が発表されました。幾つかの生き物の遺伝子を調べたところ、甲殻類で最初に登場したのはサソリやクモの仲間。有名なカブトガニも、広い意味ではこのグループに含まれます。
 このグループから派生したのが、最初に地上を闊歩した生物と言われる多足類、ヤスデの仲間。足が沢山ある、腐葉土などを食べる、かなり嫌われものの、あの生き物です。同じく、サソリの仲間から、別ルートでエビやカニの仲間が派生しました。ここには、他にミジンコやヤドカリなどが含まれます。
 昆虫は、さらにエビやカニのグループから派生した一派であるということです。

 つまり、先の考えでは、「海サソリは一番最初に登場した甲殻類、ということになる」のです。
 ですが、おそらく、このサソリのグループの前段階として、前回お話した「アノマロカリス」の仲間が割り込むものと思われます。
 アノマロカリスは、その独特の口の形状から、現在も存在する「カギムシ」という生物の仲間だとする説が有力です。現存するカギムシは全て地上で暮らしていて、水中生活を送っているものは存在しません。

海サソリ(s)
海サソリ(イラスト) 約4億6千万年前に登場し、浅い海の覇者として君臨した甲殻類生物で、現在地上で暮らすクモやサソリと極めて近い関係にあったと考えられている生物。その大きさは圧倒的に巨大で、現在の人間よりも遥かに巨大に成長する。基本的に浅瀬の海に暮らしていたが、地上に上がることが可能な種もいたようである。大陸上に最初に侵出を遂げた生物は、サソリであったとする説がある(化石が見つかっている)。ただし、そのサソリは水の中から出てこなかったため、地上を最初に闊歩するという栄誉は、ソリやクモの仲間ではなく、多足類のヤスデにかっさらわれた(と考えられている)。約2億5千万年前に起きた大量絶滅の際、三葉虫などと同じタイミングで絶滅した。なお、海サソリに比較的近い海生生物だと考えられている生物では、カブトガニが現在も生き残っている。


 さて。
 最初に大陸上に進出した動物はサソリだったと考えられています。時期は、少なくとも4億3千万年前。ただし、水の中(つまり、淡水)で生活していました。そして、水中でもたもたしている間に、サソリの仲間の一部がヤスデへと進化を遂げて、そちらが一足先に陸に適応していったーーということになります。
 通説では。

 ちなみに、
最古の海サソリが確認されているのは、4億6千万年前。
 ということは、僅か3千万年足らずの間に、浅瀬の海の支配者である巨大な海サソリは身体を小型化しながら川を遡り淡水に住み着いて、ハサミをなくし、足の数を数十倍にして、肉食だった食性を腐葉土を食べるように変質させて、ヤスデになって、陸上に上がったということになります。
 その一方、身体の仕組みを殆ど変えなかったグループは、陸上へ上がるまでに長い時間を費やすのです。

 え?
 なにそれ?
 ものすごく不自然。
ツッコミどころが満載。

 みなさんも、そう思いませんか?

 しかし、遺伝子的にはサソリ類が甲殻類としては最古参で、エビやカニの仲間は、このグループから派生しているのです。また、陸上で最初に確認された生物は、ヤスデなのです。

 しかし。
 誰がなんと言おうと、変なものは変。
 
ですよね?

 まだあります。
 ミジンコ(エビ・カニの仲間)の前段階の生物だと考えられている貝虫という小型の甲殻類がいるのですが。カンブリア紀の化石群の中に、この貝虫が存在するのです。
 カンブリア紀は今から5億4千万年前に始まり、4億8千万年前に終わります。
 海サソリの登場が4億6千万年前でした。
 サソリの登場は4億3千万年前。

 なのに、その子孫が、5億年前に居た?

 もう、あり得ないですよね?

 ということは。

 遺伝子の研究が根本的に間違っているか?
 あるいは。
 海サソリのグループは、5億4千万年よりも更に古い時代から、既に存在していた、ということになります。

 ただ、その化石が見つかっていないーーというだけで。

 でも、海サソリほどの完成された高等生物がカンブリア紀に存在していたら、アノマロカリスよりも絶対に強いですよね?
 ちなみに、アノマロカリス類でコレまで発見された最大の大きさの化石は、1メートル級のもの。
 コレに対して、海サソリは2.6メートル
 アノマロカリスの武器は、抱え込む為の変な触覚。
 海サソリのは、掴む、挟む、潰す、殴るが出来る巨大なハサミ

 この勝負、ジャンケン以外では絶対に、アノマロカリスは勝てませんよね?

 だとすれば、もしもカンブリア紀の海に海サソリが存在していたら、絶対に、コイツが王者として君臨していたはずです。最初は小さくても、あっという間に王座へのし上がったはずです。
 そもそも、アノマロカリスは海サソリを捕まえて食べることが不可能だと思われます。
 アノマロカリスの口は、そんなに大きは開かないのです。
(「齧られて、逃げて、その後も生き延びた三葉虫の化石」とかもあります)

 でも、そうは言っても、カンブリア紀の海の中に、海サソリの姿はありません。化石は見つかっていません。見つかったら、間違いなく大騒ぎになるでしょう。
 けれども、遺伝子を調べた限りでは、既にこの時代にサソリ類が存在していなければ、様々な矛盾が生じてきます。

 さぁ。
 サソリは、いったい何処に居た?

 この答え、「陸の上」しか無いのです。
 矛盾点を消し去るためには、そう考えるしか、無いのです。
(宇宙から来た、とかいう答えは、めんどくさいので放置です)
 あるいは、遺伝子研究に、大きな問題があった、ということにしてしまうか。
 ですが、私は、遺伝子研究に関しては、ミスや誤りはなかったと考えています。
 ずっと以前から私が考えていた「エディアカラ紀の海の中で、脳も持たない単純な生物達がのんびりと楽園気分に浸りきった生活を送っていた頃、既に大陸上では生物たちが脳を獲得し、地獄のような環境で、喰うか喰われるかの激戦を繰り広げていたーーーー」という考えに、完全に合致するからです。

 つまり。
 海サソリが身体を小型化しながら川を遡って淡水の川や池にたどり着いて、そこから独自の進化を遂げて、ヤスデやエビまで派生させながら、陸に適応していった、という荒唐無稽な話しなど、存在しなかったのです。

 昔から大陸には淡水に暮らしていたのか、既に上陸を果たしていたのか、とにかく「サソリ」は存在していて、どちらが先に地上を歩きまわったかはわからないけれど、ヤスデもいて、ミジンコの仲間も存在していた。
 それが、4億6千万年前に、サソリの一部が海へ進出して、浅瀬の海で巨大化して、海の王者として猛威を振るうようになったーー
 というのが、正解であるはずです。

 ただ、それらの痕跡が、人間によって発見されていない、というだけです。
 陸の上に居たのであれば、当時海だった場所を探しても、絶対に見つからないのです。

 そして、せっかく広い海を制した海サソリの仲間たちも、2億5千万年前に起こった環境の大激変には対応しきれず、絶滅してしまうのです。

 そして、エディアカラ紀以前の大陸に多細胞動物が存在していたとするならば、それは、一度目の全球凍結の直後に登場したクラゲが、海の後退の際に大陸上の湖などに取り残され、その中で独自に進化を遂げていった生物たちの子孫ーーというシナリオ以外に、現実的なものはありません。
 
 実は、クラゲという生物には致命的な欠陥があります。
 水流が発生しないところでは、生きてゆけないのです。
 何故ならば、クラゲは水の流れに流されながら、わずかに流れとは逆に進もうとすることで、相対的に移動するのです。それはつまり、自分の周りに、常に、食べ物を含んだ新しい水が流れ込んできてくれるのと同じ事です。
 脳を持たないクラゲは、分割されている身体の各部が水の流れを感知して、それぞれの箇所が個別に条件反射で筋肉を反応させ、全体として身体の制御を行っています。ですから、流れが無いところでは条件反射が働かず、結果として、食べ物にありつけなくなって餓死することになるのです。

 さて。
 大陸に取り残されたクラゲたちは、どうやってこの状況を乗り越えたのでしょう?

 それは「脳」の獲得です。
 脳を作って、その脳によって全身をコントロールすれば、とりあえず「条件反射」する必要なくなります。
「脳」と言っても、最初は簡単な、「強制移動」を行うだけの単純なものだったでしょう。一定方向に移動することが出来れば、とりあえず、目的達成です。その後は、改良を加えてゆけばいいのです。
 止まっていたら、餌にたどり着ける可能性はゼロなのです。

 では、クラゲが脳を持ち、移動を行えるようになるとして、その姿は、いったい、どういった感じだったでしょうか?

 可能性は幾つもありますが、とりあえず無難なものは、身体に「前後」の区分が存在していて、脳は前方に配置して、出来れば目をつけたいところですが、いきなりそんな高度な処理は厳しいので、無難に左右一対の触覚を配置するといった感じでしょう。
 身体の左右、あるいは後方には、泳ぐためのヒレをつけておきたいところです。泳ぐために不要な触手は、可能な限り小さくしてしまうか、ヒレの中に取り込んで、ヒレを動かすために使用します。
 あくまでも、これは理屈で考えた「空想」です。

 でも、まさに、「上記のような生物」が、カンブリア紀に存在していました。

アミスクエア
アミスクエア(想像図) Wikipediaより。カンブリア紀の海に暮らしていた軟体動物で、眼の痕跡は確認されていない。

 では、このアミスクエアが、もっと泳ぎを上手にするためには、何をすればいいでしょう?
 眼を獲得する?
 それももちろんあります。
 でも、泳ぎを上達させるなら、水の抵抗を更に減らすのが良いでしょう。柔らかい身体は、水の抵抗で変形し、大きな抵抗を生じさせます。ですから、体の一部を、硬いキチン質の皮膚に置き換えたりするのが良いでしょう。いきなり全身をキチン質で覆ってしまったら、全く動けなくなって死んでしまうだけですが、少しずつ硬い皮膚で覆って、その硬い皮膚に合わせて筋肉を発達させてゆけば……
 最終的に、その生き物は、下のイラストのような感じになるのではないでしょうか?

アノマロカリスー2
アノマロカリス 現存するカギムシと同じグループに含まれたのではないかと考えられている、カンブリア紀に存在した当時としては最大級の大型捕食生物。異形ではあるが、愛嬌のあるフォルムが可愛いと、人気が高い。

 そうです。
 アミスクエアは、アノマロカリスにつながっていったと思います。
 カンブリア紀の海を支配していたのが、最も初期に登場したであろうクラゲの子孫の「成功例」であっというのは、必然だったように思われます。

 そして。
 当時の海の中に、シルエット的に似通った生物が、もう一種、存在します。イカやタコの祖先かもしれないとされる、【ネクトカリス】です。
ネクストカリス
ネクトカリス 5億5千万年前頃には登場していたと考えられる、カンブリア生物の一種。かつて、頭部はエビ、身体は脊椎動物のキメラ生物ではないかと世界中を大騒ぎさせた経緯があるが、現在では、イカやタコといった頭足類の祖先と考えられている。だが、頭足類の特徴ともいえる、「沢山の足」は存在していない。もし、ネクとかリスがほんとうに頭足類の祖先であるなら、後から、次々に足が追加されてきたことになる。現在のイカやタコと同じ、水を吐き出す漏斗らしき痕跡があるが、クラゲは複数の胃袋を持つので、そのうちの幾つかを、水を出し入れしてジェット推進を専用に行うためのものに作り変えることは、さほど難しいことではないと思われる。

 こちらの場合は、身体がゼラチンからキチン質ではなく、筋肉で覆って、後には更に、芯として身体の中心に殻を形成、種類によってはその殻を体外に形成して身を守る鎧として用いたーーということになります。
 ですが、上記のような進化を遂げて、クラゲから頭足類が派生したのだとしても、特に違和感は感じないと思います。

 以上のような事柄から、とりあえずここでは、アノマロカリスや頭足類の祖先がクラゲ、あるいはクラゲから派生した原型生物だったと断定して話を進めます。

 当然、この流れを汲んでいる昆虫の祖先も、元をたどればクラゲです。

 さて。本題。
 変体昆虫の「変体」というメカニズムは、いったいなんなのか?
 なぜ、変体昆虫は、あれほど劇的に、全く違う生き物へと変身するのか?

 クラゲの一生とは、以下のようなものです。
ミズクラゲの一生
ミズクラゲの一生

 ミズクラゲは、プラヌラという幼生でうまれ、十分な栄養を得られると、ポプリを経て分裂母体であるストロビラになり、そこから沢山のエフィラを作り、それが親クラゲへと成長する。
 栄養が少なければ、生まれた卵はポプリから1体のエフェラへと変わり、親クラゲとなる。


卵→プラヌラ(幼虫)→エフェラ(サナギ)→親クラゲ
 変体昆虫のサイクルは、
卵→幼虫→サナギ→成虫

 栄養状態が悪い時のミズクラゲのライフサイクルと、変体昆虫のライフサイクルは、全く同じだということが判るはずです。身体を作り変えて、「全く別の生き物」に変身するところもピッタンコ。

 なぜ、昆虫が栄養状態の悪い方をなぞっているかというと、クラゲの身体は99%水分なので、見た目より遥かに少ない栄養で沢山増えることができるけれど、昆虫の身体は水ぶくれではないので、そもそも、沢山の個体分の栄養を貯めるのが難しいということと、クラゲはしばらく漂って、その間に食べ物を食べることができるけれど、昆虫は、羽化が完了したら、即パートナーを見つけて産卵を終えてしまいたいという事情があるからです。そのためには、栄養の全てを1匹分に絞ってしまったほうが、確実です。

 そもそも、なぜクラゲが海の中を漂うのかというと、それは次世代の子供達をなるべく分散してやりたいからです。栄養状態が良い時に、エフェラを大量にクローンするのは、子供たちを広範囲に拡散するためです。
 皆が散り散りバラバラになればなるほど、子孫の「絶滅リスク」は低下するのです。「何処かで誰かが生き残る」可能性が、子供たちが分散していればいるほど、高くなります。一箇所に密集していると、何かの拍子に「全滅」ということが十分ありうるのです。

 昆虫の戦略も、基本的な考えは全く同じです。
 一般的に、「変体昆虫」は羽を持っていて、飛翔する能力を持っていて。そして、沢山の卵を生む。兄弟姉妹で近くに一斉に卵を産むと、子孫は僅かな食べ物を奪い合って、絶滅する可能性が高まります。拡散してしまえば、そのリスクは激減します。だから、クラゲと全く同じ戦術を採用するのが、確実なのです。そして、クラゲの子孫である昆虫は、当然ながら、クラゲの「変体」の遺伝子を受け継いでいるので、子孫の拡散のために最適化した身体へと、身体を「作り変える」事が出来るのです。
 もちろん、「なりたいものに、変身できる」というわけではありません。変体は魔法ではないので、自然淘汰によって、遺伝子がそのように変容し無い限り、状況に適した姿形になれません。最適の機能や姿に見えるのならば、それは、膨大な数の「トライ&エラー」の賜物であって、単純な幸不幸という次元の問題ではありません。
 確率の問題なので、「数によるゴリ押し」が有効だったというだけです。
「数によるゴリ押し」は、昆虫の最も得意とするところでしょう。

 決して、イモムシ型の単純な生き物が、ある時、開眼して「変体」という妙技を編み出し、全く別の生物に変身出来るように「進化」したのではないのです。
「変体」という能力は、昆虫のライフサイクルの中に、初めから組み込まれていたのです。もちろん、場合によっては、この遺伝子を封印してしまうことも出来るでしょう。また、何かのきっかけで、封印が解かれることもあるでしょう。それは、遺伝子に関する、他の問題と全く同様です。
 それから。
 エビやカニも、その生涯の中で、幾度か、全く違う生物に変容します。
 誰もが一度くらい、ゾエアやメガロパという名前を、耳にしたことがあると思います。
 エビやカニの子供は、生まれた時は親とは似ても似つかない姿をしています。大抵は、水の中を漂うプランクトンです。ですが、卵の中で、親と同じ姿になるまでじっと待って、それから卵の外へ出てくる仲間も居ます。この辺りは、卵を親がどのくらいの期間育ててくれるか、親の寿命がどのくらいあるのか、といった問題も関係してくるのでしょう。
 昔飼っていたアメリカザリガニは、親と同じ姿になるまで、卵から出てきませんでした。親と同じ姿で外へ出てくれば、その後もしばらく、親に育ててもらえます。
 もし、ゾエアとして水の中に放たれてしまったら、その後は、自分だけの力で生きてゆかなければなりません。だから、状況によって、それに関する遺伝子をONにしたり、OFFにしたり、があるのです。
 エビもカニも、最初は親に似ても似つかない形状ですが、その姿、変身の様子は、私達の目に触れるところろでは行われません。また、昆虫のような、「サナギ」という特殊な形態もとりません。
 だから、意識に上りにくいのです。

 そして。
 大本のクラゲが、「なぜ変体というワザを持っていたのか」という点ですが。
 もともと、多細胞生物そのものが、「変体」なのです。
 単細胞動物が、「栄養の節約」と「新機能を追加」の為に編み出した、生き残りの技術が「多細胞動物化」です。
 初期の頃は、AタイプとBタイプの個体が合体したら、αというワザが使えるようになり、AタイプとCタイプが合体した場合はβというワザが使えるようになるーーというような感じだったのだと思います。ですが、やがて、それらの必要な遺伝子を、一組で全て保有するようになりました。その結果、多細胞動物は、それぞれの細胞を「臓器」に変容させることを可能としました。
 クラゲや昆虫の「変体」も、おそらくはその応用に過ぎません。

 ということで、進化(十一)の中には、ミッシングリンク=失われた輪(〇)が出てきました。

 人類の進化とかは、このブログの最初のほうで説明したので、書かなくても良いと思います。
 進化そのものは、その後も更に色々と面白い事があったのでしょうが、今回の趣旨はそういうものではないので。
 これで進化にかんする話題は終わりにします。

 次の一十は、企業ネタかな?

 つづく。

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Posted bysusa

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