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 鳥の翼の指
 動物の指は何本だろう?種によって指の本数が異なる。偶蹄目は2本が発達し他は退化、奇蹄目とされるウマは1本のみ発達し他は退化。ヒトは5本だがイモリの前足は4本、ヤモリは5本とさまざまだ。鳥類の多くが4本だが、翼の中の指は3本であり、これまで、指のできる位置などから、人さし指、中指、薬指の3本と考えられていた。

 ところが、今回、東北大の田村宏治教授らのグループの研究で、鳥の翼の指は恐竜と同じ、親指、人差し指、中指の3本構成でできていたことが解明された。恐竜から鳥に進化したとする説を証明する決定打と言えるすばらしい成果である。米科学誌サイエンス(電子版)に2月11日に発表された。
 
Finger
 田村教授らはニワトリの卵で、受精後3日~3日半の時点から発生の過程や遺伝子の働きなどを調べた。ニワトリの翼の指は発生初期、人さし指、中指、薬指の位置にそれぞれの原形になる細胞の固まりがあり、これがそのまま指になったと考えられていた。だが指が形作られる時期になるとそれぞれ一つずつずれ、恐竜と同じ親指、人さし指、中指の位置で指になっていくことが確認できた。

 田村教授は「『ずれ』を明らかにできたことで、発生学的にも恐竜起源説の矛盾を解決し、恐竜から鳥への進化をスムーズにつなげることができた。最古の鳥類である始祖鳥が見つかって今年で150年。その年に、長年の論争に終止符を打てた」と話す。

 国立科学博物館の真鍋真・研究主幹は「これで恐竜起源説に残っていた最大の課題を解消できた。化石で分からない進化を、発生学的に明らかにした点も大きい」と評価している。(2011年2月11日 asahi.com 竹石涼子)

  動物の指の数
 人の指の数は主として5本であり、それ以外は、多指症、合指症、欠指症などの名称で呼ばれている。哺乳動物の指はだいたい5本である。何本かが退化したり変化したりして、3本や4本に見える場合がある。でも基本は5本とのこと。

 偶蹄目は2本(第二趾・第三趾)が発達し他は退化、奇蹄目とされるウマは1本(第三趾)のみ発達し他は退化。パンダは5本に加え、こぶが1本あり、指が6本あるように見える。イヌは親指の爪は狼爪と呼んでいる。バクは前肢4本後肢3本、サイは3本と、種によって指の本数は大きく変わる。

 鳥類はダチョウが2本の指で、走行を主とした機能を果たしている。それに対し他の鳥の多くが4本指で前後逆向きについており、指でモノを挟むことができるようになっている。爬虫類は5本。恐竜の場合の多くは3本指であるが、2本指、1本指のものも存在した。現存する両生類は前足が4本で後足が5本だそうだ。では、これまでで最多の指の数を持つ動物は何本だろう?

 正解は絶滅した両生類、アカントステガで8本である。アカントステがの足にある8本の指は、生物界の常識をくつがえすものらしい。なぜそんなにたくさんあるのかは謎だ。諸説あるようですが、どれも定説とはなっていない。このころ8本だった指が、爬虫類や哺乳類の5本になっていく過程も知られていない。

 アカントステガとは?
 アカントステガ (Acanthostega) は3億6500万年前のデボン紀後期フィメニアンのグリーンランドに生息していた原始的な両生類であり、陸上生活に完全に適した四肢動物と肉鰭綱の間にあたる、絶滅種。イクチオステガと同時代に生きていたが、より原始的な特徴を持っていた。

 1933年にスウェーデンのGunnar Säve-SöderberghとErik Jarvikによって頭骨の一部分だけが発見され、頭蓋骨板後部の板状骨にある角状の突起から「棘の鎧」を意味する学名を与えられた。その後1987年に保存状態の良好な化石がグリーンランド東部においてJennifer A. Clackによって発見され、一気に研究が進んだ。

 全長約60センチメートル。前肢に8本の指を持っていた(後肢の指については明瞭ではない)。前肢の骨の配列は肉鰭類とよく似ており、手首の関節も無く可動性に欠けていたうえ、地上で体重を支えることができたかどうか疑わしい。脊椎も地上の重力に抗するような特殊化はしておらず、イクチオステガのような肋骨の発達も見られなかった。尾鰭はイクチオステガのものよりもさらにしっかりしていて、皮骨性の鰭条を持つ。また、肩帯には鰓の痕跡があり、鰓と肺の双方で呼吸をしていたと思われる。

 偶蹄目とは何か?
 現在はウシ目(Artiodactyla)という。かつて使われていた脊椎動物門 哺乳綱の1目。現在の鯨偶蹄目(クジラ偶蹄目)から鯨類(鯨目)を除いたグループによって構成されていた。偶蹄類(ぐうているい)ともいう。

 このグループは、ウマ目(奇蹄目)と共に、四肢の先端に蹄(ひづめ)をもつことを特徴とする。ウシ目(偶蹄目)とウマ目(奇蹄目)を合わせて有蹄目と分類されることもあったが、現在ではウマ目はウシ目よりもネコ目やコウモリ目により近いとする説が有力であり、ウシ類とウマ類が共に蹄をもつのは、平行進化によるものであることがわかっている。中新世以降次第に衰退していったウマ目に対し、ウシ目は次第に勢力を伸ばしていった。現在では、カバ、イノシシ、ラクダ、キリン、ヤギ、シカなどの仲間を含む大きなグループに発展し、有蹄動物全体の約90%を占めている。

 “偶蹄”目と呼ばれるように、ウシ目の特徴は、2つに割れた蹄である。これは第3指と第4指(中指と薬指)が変化したもので、主蹄(しゅてい)と呼ばれる。また、かかとにあたる部分に、副蹄(ふくてい)とよばれる小さな蹄がついているものもあり、岩場などでずり落ちないようになっている。

 奇蹄目とは何か?
 現在はウマ目(Perissodactyla)という。脊椎動物門、哺乳綱の一目。ウシ目(偶蹄目)と共に四肢の先端に蹄(ひづめ)を持つことが特徴で、ウマ目(奇蹄目)に属する動物とウシ目(偶蹄目)に属する動物を総称して有蹄動物と呼ぶ。

 ウマ目(奇蹄目)とウシ目(偶蹄目)は約6000万年前に同じ祖先から分かれた、とされていたが、レトロトランスポゾンの挿入位置より2006年にPegasoferae(ウマ目、ネコ目、コウモリ目など)というクレードが発表されている。ウシ目とウマ目は同じローラシア獣上目に属すものの系統的にはやや離れており、両者の蹄はそれぞれ独自に進化したある種の収斂進化である。

 ウマ目は始新世から漸新世にかけて繁栄し、特に漸新世にはサイ科で陸上哺乳類史上最大の種(パラケラテリウムまたはインドリコテリウム)が現れるなど、その繁栄の絶頂にあったが、中新世以降は地球の寒冷化による環境の変化によって多くの種が絶滅し、更にウシ目の反芻類の進化に押されて衰退を始める。地質時代には240属と多様性を誇ったこのグループも現在はわずかに6属しか生き残っていない。ウマ目はウマ科、サイ科そしてバク科の3科からなる。

 脚指の先端は蹄(ひづめ)で覆われており、指先のみを地面につけ、人間などのかかとに相当する部分は地面につけない蹄行性の歩行をする。ウマ目(奇蹄目)の祖先は5本の指を持っていたが、草原を走るため体重を支える第3指だけが発達し、他の指は退化している。
 

参考HP Wikipedia「指」「偶蹄目」「奇蹄目」 「アカントステガ」

恐竜はなぜ鳥に進化したのか―絶滅も進化も酸素濃度が決めた (文春文庫)
ピーター・D. ウォード
文藝春秋
よみがえる恐竜・古生物 超ビジュアルCG版 (BBC BOOKS)
Tim Haines & Paul Chambers,群馬県立自然史博物館
ソフトバンククリエイティブ

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