進化論の「バグ」：一見普通のカメが生物学者にとって悪夢となったのはなぜか？

1859年、生物学界に大きな影響を与えた本が出版されました。それは生物学の研究の基礎を築いただけでなく、当時の神学の規則に大きな衝撃を与えました。この本は『種の起源』です。

この本の中で、ダーウィンは生物進化論を詳細に論じ、宗教的創造論に異議を唱えた。彼は、すべての生物は初めはこのようではなかったが、環境の変化に応じてよりよく生き残るために徐々に現在の姿に進化したと信じていました。

ダーウィンと種の起源

「生物進化」の理論は現代生物学の先駆けともいえるものであり、遺伝学、分子研究、地質学研究などの分野に大きな影響を与えてきました。

今日、生物学の研究がますます深まるにつれ、科学者たちは200年前にダーウィンが提唱した生物進化の方向に沿って今も前進しており、この道で大きな成果を上げています。彼らは地球上の生命についてより深い理解を獲得し、世界に存在する生物の進化の過程を徐々に習得し、進化の歴史の中で消えていった生物が再び日の目を見るようにし、人々が地球上の古代の生命についてよりよく理解できるようにしました。

「生物進化」理論は現代生物学の先駆けとなった

しかし、この道は常に平坦なわけではありません。世界は不思議に満ちており、生物学者を悩ませる生き物も常に存在します。例えば、ネットユーザーから「進化の虫」というニックネームが付けられたカメは、科学者にとって悪夢となっている。なぜカメは科学者にこれほどの頭痛の種を与えるのでしょうか?詳しくお話ししましょう。

生命の誕生

太陽系の重要な惑星である地球は、誕生当初は生命が存在しませんでした。しかし、45億年前、彗星が地球を訪れたことで、地球は生命進化の長い旅を始めました。この彗星は地球に生命の扉を開いたと言えるでしょう。

彗星が地球を「訪問」

1億年という長い年月を経て、最初の単球はより高度な生命、つまり単細胞生物へと進化しました。さらに長い進化の期間を経て、27億年前についに真核生物が出現しました。人生のカーニバルはこの時ちょうど始まったばかりだった。 5億年前、地球上の生命は大爆発として知られる急速な発展を経験しました。この時代の生き物は奇妙で、見た目も多種多様でした。中国の『山海経』に登場する奇妙な動物は、この時代の生き物の姿を参考にして描かれたのではないかという疑問が湧く。

生命の進化

この生命のカーニバルが徐々に抑制されるようになったのは、三畳紀の大量絶滅の時代になってからでした。生命の発達と繁殖を経て、地球はもはや沈黙ではなく、徐々に活気にあふれたものになっていった。地質調査技術や考古学技術の発達と進歩により、生物学者はその遠い時代についてより深く理解し、今日の地球上の生命の進化をさらに解明してきました。

ただ、このプロセスではカメは例外です。科学者がカメの進化を証明する本当の信頼できる証拠を発見したと感じるたびに、その仮説は毎回覆されます。カメはカメ科の両生類です。主に川、海、湖などの水域に生息し、雑食性の動物です。カメについて考えるとき、まず頭に浮かぶのは、寿命が長いこと、動きが遅いこと、そして危険にさらされると手足と頭を甲羅の中に引っ込めるという事実です。このカメの甲羅は、生物学界において未だ解明されていない謎となっている。何が起こっているのか？

池のカメ

不可解な虫 - 亀の甲羅

まず、カメの甲羅についてお話しましょう。カメの甲羅がどんな形をしているのか知らない人も多いと思います。カタツムリの背中の殻は、体につながっているだけの殻であり、体の骨格の一部ではありません。カタツムリの背中の甲羅とは異なり、カメの甲羅は実際にはカメの骨格でできています。肋骨と胸腔が閉じられた後に形成される硬い殻の層です。解剖してみると、甲羅を外すと亀の内臓が見えることがわかります。さまざまな甲殻類のうち、その殻のほとんどは角質層でできており、センザンコウのように進化した殻もいくつかある。しかし、これらの甲殻類の中で、甲羅が骨でできているカメは見たことがありません。

かわいいカメ

一般的に、骨のような体の重要な部分は保護されるべきですが、では、体外ではどのように成長できるのでしょうか?まるで心臓が胸腔内ではなく体外で成長しているかのようです。体は生き残れるでしょうか？カメのこの状況は、明らかに生物の生存と繁殖の常識に反しています。科学者たちもこれに困惑しており、古代の化石から答えを見つけたいと願っている。ダーウィンの進化論によれば、生物形態の進化は環境と切り離せないものである。つまり、カメの祖先がこの驚くべき進化の道を選んだのは、環境要因によるものであるに違いありません。

科学者たちは当初、カメが捕食動物から身を守るために甲羅を持っていると推測していましたが、この推測は明らかに根拠がありません。なぜなら、カメはスピードを出すことで命を落とすので、ゆっくり動けば早く死んでしまうのではないのでしょうか?この頃、古生物学的化石において新たな進歩がありました。

化石の発見

1887年、人類は奇妙な化石を発見した。鑑定の結果、2億年以上前のカメの化石であることが判明した。科学者たちはそれをプロトケリスと名付けた。

オリジナルのアゴガメの復元

プロトケリスは現代のカメと同じ甲羅を持っていたことから、現代​​のカメの祖先であると考えられています。この発見により、科学者たちは一つの事実を確認することができた。カメはもっと昔から甲羅を持っていたということだ。そこで彼らはスフェノドンに注目した。ノコギリ歯ドラゴンはプロトケリスより少し前の2億9000万年前に生息していた。歩き方は亀に似ており、背中には重ね着もしている。科学者たちは、プロトケリスはノコギリ歯ドラゴンから進化したと考えています。

鋸歯状ドラゴンモデル

しかし、この結論は長くは続かなかった。 2008年、私の国、貴州省でもう一つのカメの化石、Odontochelys semi-carapaceus が発見されました。プロトケリスより約1000万年前に出現し、その姿は半ば進化したカメのようでした。科学者たちをさらに驚かせたのは、その殻が腹部に生えていたことだ。科学者たちは、半装甲ガメが原始的な顎ガメに進化したという当初の考えを放棄せざるを得なかった。

半甲羅のカメの画像

すぐに、さらに古いカメの化石、鄭南カメが発見されました。ニシキギは約2億8000万年前に生息しており、オドントケリスよりも古い。カメの甲羅はまだ進化していませんでした。その後、ドイツで「祖先ガメ」と名付けられた化石が発見されました。ニシキギよりも後に存在し、腹部は腹甲に進化する傾向が見られた。そこで科学者たちは、あたかもこれが最終的な答えであるかのように、ニシキギがプロトケリス類に進化し、次にオドントケリス類、さらにプロトケリス類、そして最終的に今日のカメへと進化したという進化の連鎖を提唱した。

鄭南亀の復元

しかし、分子生物学における最新の発見により、この結論は完全に覆されました。分子生物学者は、すべての爬虫類の遺伝子地図を分析・比較することで、カメ、鳥、ワニは非常に近縁関係にあることを指摘した。これらには共通の祖先、つまり双弓類爬虫類がいるはずですが、ニシキギは非多孔性の生物です。ニシキギが生息していた2億8000万年前、これら3種類の動物はまだ別々に進化していませんでした。つまり、当時、カメの真の祖先は鳥類とワニ類の特徴を持っていたはずであり、これはニシキギの存在と矛盾し、科学者は当初の仮説を覆すことしかできなかった。

現代のカメの甲羅とカメの化石

科学者たちが2億8000万年前のカメの祖先がどのような姿だったかについて議論していたちょうどその頃、中国で新たなカメの化石が発見された。プロトケリス属のカメの化石は、プロトケリス属とオドントケリス属の間の2億2800万年前に生息していた。驚くべきは、亀の甲羅がないことです。半甲羅亀にしろ祖先亀にしろ、祖先亀は亀の甲羅に進化しなければならなかったが、進化の途中で逆の進化を遂げて原始嘴亀になったのだろうか？最終的に腹部に甲羅を持つ半甲羅型のカメに進化したのでしょうか？

新たな仮説

科学者たちは、正しい進化の道筋を見つけようと、今もカメの祖先を精力的に研究し続けている。最新の理論は収斂進化仮説であり、生物学界の科学者の間で広く認められている。

科学者は収斂進化の仮説を提唱した

収斂進化とは、進化の過程で、生物は近縁ではないものの、類似した環境や進化圧力により、まったく異なる生物が類似した特徴を進化させることを意味します。科学者たちは、カメの祖先は2億8000万年前にはワニと鳥類の特徴を持っていたはずだが、収斂進化論によれば、環境に適応するために同時期にカメの祖先が異なる外見になったことは理解できると考えている。

小さなカメが見上げる

それで、この仮説は本当に最終的な答えなのでしょうか?おそらく将来、新しいカメの化石が発見されれば、新しい仮説が提唱されたり、この仮説が正しいことが証明されたりするでしょう。

出典: Cosmic Decoding