彼は明らかに陸の「巨人」ですが、食べるときは鼻に頼っています。その理由は、数千万年前の「触媒」にあったことが判明しました。

ゾウは陸上で最大の哺乳類であり、その柔らかくしなやかな鼻は特に目を引くものです。これまでの研究では、初期のゾウは鼻が長かっただけでなく、顎も長かったことが分かっています。しかし、ゾウの長い下顎は後に予想外に短くなりました。この伝説的な進化プロセスの内部メカニズムとは何でしょうか?長い鼻と長い顎を持つゾウはどうやって食べるのでしょうか？古生物学者はこれらの疑問に対して合理的な説明をすることができていない。

出典: Tuchong Creative

中国科学院古脊椎動物・古人類学研究所などの研究者らは、初期のゾウの顎と鼻について詳細な研究を行い、初期のゾウの摂食方法や関連器官の独特な進化過程を明らかにした。当該研究成果は11月28日に国際学術誌「eLife」にオンライン掲載された。

研究によれば、1700万年から1500万年前の中期中新世の気候最適期にはすでに、初期のゾウの主役種でシャベル型の顎を持つシャベル歯ゾウが、鼻で植物を巻き付け、顎で植物を切り取るという食べ方を発達させていたことが分かっています。これは、象の鼻が包む機能を果たすことができたことを示す最も古い証拠です。

同時に、研究チームは、シャベルトゥースマストドン、ゴンフォテリウムマストドン、ホグノーズマストドンという3つの主要な長い顎を持つマストドンの機能形態の比較研究も行った。その結果、シャベルトゥースマンモス、ブタ歯マンモス、ゴンフォテリウムはそれぞれ異なる摂食方法と生息環境を持っていたことが判明した。

シャベルトゥースは比較的開けた環境に生息しており、その下顎は垂直に成長する植物を切るのにのみ適していました。柔軟な幹を使って植物をつかみ、下顎を使って水平に切りました。この給餌方法は非常に効率的でした。ホグワーツは比較的閉鎖的な環境に住んでいたため、その下顎は水平または斜めに生えている枝を切るのに適していました。鼻を使って枝を押さえ、下顎を使って餌を食べ終えました。ゴンフォテリウムの生息環境は両者の中間か、あるいは両者に重なる環境であった。摂食方法は多様で、森林地帯と草原地帯の両方に優れた適応性を持っていました。

「私たちは、細長い下顎と下の切歯が初期のゾウの主な摂食器官であり、鼻は補助的な道具に過ぎなかったことを発見しました。下顎の形態が異なる初期のゾウは、それぞれ異なる生態学的適応性を持っていました。」論文の共同責任著者で中国科学院古脊椎動物学・古人類学研究所の研究員である王世奇氏は、生態環境が徐々に乾燥し寒冷化するにつれて、シャベルタイガーゾウは比較的開けた生態環境に適応しやすくなったと述べた。草本植物を餌とし、最終的には体幹の把握機能と柔軟性の発達を促進しました。

「開放的な環境における摂食行動の適応性は、鼻の掴む機能の進化のきっかけとなった。開放的な生態学的環境では、ゾウの摂食機能は長い鼻に完全に移行し、最終的には本来の摂食器官である下顎と下顎切歯の短縮につながる。」王世奇氏はさらに説明した。

eLife誌の編集者は、この成果を高く評価し、「この研究は複数の最先端の手法を組み合わせ、生態形態学、行動生態学、共進化生物学など多くの側面で非常に説得力のある結果をもたらしている」と述べた。査読者もこの研究を高く評価し、「この研究には十分な証拠、美しいイラスト、十分で詳細な補足ファイルデータ、詳細でわかりやすい3次元モデルとアニメーションビデオが含まれています。これは、長鼻類の多様性と摂食器官の共進化を理解する上で非常に重要であり、生命科学と進化生物学のさらなる研究のための確固たる基盤も提供します。」と述べています。

論文の共同責任著者で中国科学院古脊椎動物学・古人類学研究所の研究員である鄧涛氏は、この研究は、この重要なゾウのグループの鼻と下顎の進化と生態学的背景を理解するための重要な証拠を提供し、長鼻類が環境に適応する方法と、環境の変化が独特の器官の進化にどのように影響するかについての新たな洞察を提供すると述べた。