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Category: リクガメのウンチク

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カメの甲羅の起源 part 2
理化学研究所と新潟大学の研究チームは、カメの胚発生過程の組織学的な解析と三畳紀の化石記録の調査を行い、カメの甲羅が他の脊椎動物に見られる皮骨成分を含まず、純粋に肋骨が拡張し変形することで進化してきたことを明らかにし、その研究成果を英科学誌ネイチャー・コミュニケーションズの7月9日のオンライン版に発表しました。

研究グループは、カメ(スッポン)の胚を使い、組織断片を作製して背甲の発生過程を詳細に観察し、ニワトリの肋骨やワニの皮骨性装甲の発生過程と比較しました。その結果、カメの胚では最初に肋骨が形成された後に肋骨を取り巻く骨膜が拡張し、骨膜の内側で板状の骨の形成が起きる様子が確認できました。ワニの皮骨性の装甲は真皮層で形成されますが、カメの装甲は皮骨が形成される真皮層の中ではなく、より深い層にある結合組織で起きることが分かりました。これらの発生学的アプローチから、カメの背甲は肋骨が表面に露出し板状に変形したものであり、皮骨成分は関与していないと結論付けました。

また化石標本を調べ、カメと系統的に近い三畳紀の海生爬虫類「シノサウロスファルギス(Sinosaurosphargis yunguiensis)」が、皮骨性装甲とは別に、その下層に肋骨が拡張して作られたカメ型の背甲を持っていたことを突き止めました。このことも、カメ型の背甲には皮骨成分が入っていない、という今回の成果を後押しします。

理化学研究所は今年4月に、カメ類2種(スッポンとアオウミガメ)のゲノム解読を行い、ヒト、ニワトリ、メダカ、ワニなど他の脊椎動物10種とカメを1,113遺伝子について比較・解析したところ、カメが主竜類といわれるワニ・トリ・恐竜に近い起源を持つことを突き止めたと発表しました。今回、この系統図に化石種を含めた系統解析結果を当てはめることで、カメと最も近縁な動物は鰭竜類(きりゅうるい)を含むグループであることが分かりました。鰭竜類は中生代に栄えた海生爬虫類のグループで、クビナガリュウなどが含まれ、白亜紀末に絶滅しました。シノサウロスファルギスも鰭竜類に属します。カメの背甲の発生機構の出自はこれまで考えられていたよりも古く、シノサウロスファルギスとカメとの共通祖先ですでに獲得され始めていた可能性が示唆されました。

中国科学院古脊椎動物・古人類研究所所蔵のシノサウロスファルギス標本

中国科学院古脊椎動物・古人類研究所所蔵のシノサウロスファルギス標本 (理化学研究所)


化石種も含めた爬虫類の系統図

化石種も含めた爬虫類の系統図 (理化学研究所)

リンク:
- Tatsuya Hirasawa, Hiroshi Nagashima, Shigeru Kuratani. "The endoskeletal origin of the turtle carapace". Nature Communications, 2013, doi: 10.1038/ncomms3107
- 胚発生過程と化石記録から解き明かされたカメの甲羅の初期進化 (理化学研究所, 2013/7/9)
- ゲノム解読から明らかになったカメの進化 (理化学研究所, 2013/4/29)
- カメが甲羅を作った独特の進化過程を解明 (理化学研究所, 2009/7/10)
- New Triassic Diapsid Reptile Found in Southwestern China (Chinese Academy of Sciences, 2012/11/18)
- 云贵中国龙龟(Sinosaurosphargis yunguiensis) (中国科学院古脊椎动物与古人类研究所)

関連記事:
 カメの甲羅の起源 (2013/6/1)
 スッポンとアオウミガメのゲノム(全遺伝情報)を解読 (2013/5/2)
 カメの遺伝子研究 (2012/5/18)
 リクガメとウミガメの祖先 (2012/1/23)
 カメの化石 (2011/8/24)
 カメの甲羅 (2011/4/22)
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