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2014年1月30日 (木)

背骨の獲得

シルル紀以前の海では、外敵から身を守るために、甲羅や貝といったもので覆われた生物が存在しました。
しかし、それらは、外敵から身を守るための機能にしか過ぎませんでした。

シルル紀後期になると、オウム貝などに追いやられた魚類の先祖たちが、地殻変動、気候の変化で誕生した河川に逃げ込む。
 河川(淡水)に適応するためには、海水の中に含まれているミネラル(塩化ナトリウム、マグネシウム、リン、硫黄、亜鉛、さらには鉄)の獲得をしなければならない状態に陥ります。特にカルシウムは、生命の活動に欠かせないものになっていて、神経の働きや心臓や筋肉が動くために無くてはならないもの。
しかし、淡水は海水に比べ、ミネラルの量は1/10~1/100であるため、獲得できるときに蓄積する必要があります。
そこでミネラルの獲得のために、体に蓄積する機能として骨が生まれました。骨は絶えずつくりかえされ、体のミネラルをコントロールしています。
それは骨の成分が、海のミネラルの成分と同じ構成になっていることから考えても、外敵から身を守る、筋肉をコントロールするほかにミネラルの蓄積が大きな役割を果たしていると考えられます。

>淡水域に最初に進出した魚類(プテラスピス)は、塩分濃度の違いを克服するため、堅い甲羅と鱗を進化させ、皮膚から水が浸入するのを防ぐことに成功した。
しかし、皮膚から入る水は甲羅・鱗で防げるが、エラで呼吸するために大量の水が体内に浸入してしまう。
体内に浸入する水を排出する為に獲得した(進化適応させた)機能が腎臓機能。この腎臓機能を獲得することで、体に入った余分な水を血液から排出することが可能になった。125999(西谷さん)

初期の淡水生物は、甲羅、硬い鱗などで覆われたものでありました。
その後、腎臓機能の発達で浸透圧に適応を獲得することで、甲羅や硬い鱗などが不要になり、ミネラルの蓄積を体内で行うことができるようになった。

そして、河川や、気候の変動による氷河が溶けて出して生まれた潮の流れに逆らうための機能として、背骨を持つことにより強い筋肉を発達させ、背骨のない生物ではできなかった複雑な動きをすることができたと考えられます。

以上より、背骨を獲得することにより、自然外圧に適応したと考えられ、3億9千万年前初めての脊椎動物魚類が誕生しました。

佐藤亮 

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