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板皮類化石と顎の起源

大昔の魚の顔が現代の顎のルーツを示す



原始的な脊椎動物の洗練された下顎が進化ツリーを書き換える。

Eliot Barford

25 September 2013


この復元図に示される新しく記載された甲冑魚は、4億1900万年前に生息していたが、すでに現代の魚類とほとんどの他の脊椎動物に見られる骨の顎を持っていた。
Brian Choo


そうは見えないだろうが、我々はエンテログナトゥス・プリモルディアリス(Entelognathus primordialis)とよく似たところがある。4億1900万年前に現在の中国の一部に棲息していたこの魚類は、現代的な顎を持つ最古の知られている種だ。

エンテログナトゥス・プリモルディアリスは、約4億3000万年前から3億6000万年前にかけて生息していた装甲を備えた目の、板皮類に新しく加わった仲間だ。哺乳類を含む、ほとんどの脊椎動物と同様に、板皮類には骨質の頭骨と顎があるが、そのほとんどは骨板でできた単純なクチバシ様の顎を持っていた。古生物学者たちは板皮類のこの特徴が我々とは関係のないないものだと従来は考えていた。

彼らは板皮類の顔面は進化史のなかで失われたと推定し、ほとんどの研究者が現生の顎のある脊椎動物の最後の共通祖先には明確な顎の骨がなかった――サメ類に似た動物で、ほとんどが軟骨でできていて多くとも少しの骨板に覆われていただけ――と考えていた。この理論によると、硬骨魚類がもっとあとに進化し、独立に大きな顔面の骨を発展させて「現代」の顎を作り上げた。

しかし今日ネイチャ誌(Nature)に発表された研究は、その頭部についての考え方を変えるだろう。中国科学アカデミー古脊椎動物古人類研究所(北京)の古生物学者、朱敏(Min Zhu)と彼の共同研究者たちは、他のほとんどの板皮類よりはるかに保存状態の良い化石をもとにE・プリモルディアリスを記載している。それは、知られている最古のサメ類および硬骨魚類よりはるかに古いにもかかわらず、硬骨魚類の顎のように見えるものを持っている。


この化石標本の詳細は装甲板と上顎および下顎(右下)を示す。
Zhu, M. et al. 2013


これを考慮に入れて、著者たちは顎口類(顎のある脊椎動物)の系統図を改訂した。その系統図は、現生の骨質の顔立ちがE・プリモルディアリスの祖先で生じた可能性が高いことを示している。これは、顎のある脊椎動物の最後の共通祖先がこれまでの我々の考えより人類に似ていたことと、サメ類はこれまでの古生物学者の想定ほど原始的ではなく、その骨を適応として捨て去っていたことを意味する。

だが、直された系統図はまだ確定的とはいえない、と論文に添えられたNews & Viewsの著者たちは書いている。E・プリモルディアリスが硬骨魚類とは独立にその顎を進化させた、すなわち我々がそれを受け継いでおらず、類似性はまやかしだという可能性も残っている。

元記事
Nature News
Ancient fish face shows roots of modern jaw
Eliot Barford, 25 September 2013
Nature doi:10.1038/nature.2013.13823

原論文
Min Zhu, Xiaobo Yu, Per Erik Ahlberg, Brian Choo, Jing Lu, Tuo Qiao, Qingming Qu, Wenjin Zhao, Liantao Jia, Henning Blom & You'an Zhu
A Silurian placoderm with osteichthyan-like marginal jaw bones
Nature (2013) doi:10.1038/nature12617
Published online 25 September 2013
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