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2014年2月 2日 (日)

「陸生植物の出現で、動物の陸生化が促進された」って本当?

「逆境下で生物は進化した」(125976)
魚類から両性類に進化したとき、どのような逆境があったのか検証したい。魚が陸に上がった理由を考える上で、一般的な説を調べてみた。

>シルル紀から始まったカレドニア造山運動は陸地を拡大させた。海退が進んで,気候が不安定になった。陸上では光と酸素は十分だが,水不足ときびしい温度変化にさらされる。したがって陸生の植物は陸上で植物体を支え,水を運ぶための維管束を発達させた。
 陸生植物の出現で動物の陸生化が促進された。(中略)デボン紀に入ると,維管束植物類は大発展し,特に湿地に木生シダの森林をつくった。造山運動の最盛期で乾期と雨期が交代し,より乾燥に適したシダ種子類も現れた。昆虫類が陸上に出現し,脊つい動物では硬骨魚類や軟骨魚類が進化して,肺魚が陸生化を始めた。デボン軌魚類の時代といわれる。デボン紀末期には四足の両生類イクチオステガも現れた。
( リンク )
 
「陸生植物の出現で、動物の陸生化が促進された」
果たして本当にそうなのだろうか?
ここで、仮説を立ててみる。

☆好き好んで、陸地に上がったのではないのでは?
→何か、陸地に上がらなければならない事情があった?
→(その事情とは?) 
→魚類を陸上に追いやった種がいた?
 自然環境が変わった?
→当時の生存環境は?

●当時(淡水域に生息)の魚類の生態

>原始的な魚類は顎の無い無顎類であり、なおかつ満足なヒレもない種族であった。つまり、活発に動き回って獲物を追いまわすというよりも、不器用に海水中を漂いながら、海底の餌を探し回るような生活をしていた。当時彼らのライバルは、魚類よりもはるかに高い遊泳能力を持つオウムガイなどの頭足類であり、制海権は頭足類の手にあった。原始魚類は頭足類に追い立てられるように淡水領域に侵入する。(中略)

頭足類のいない淡水領域で様々な新機能を獲得した魚類の生活様式は、以前の「食われる側」から「食う側」に変化していく。強力な骨格とヒレの獲得で高い運動性能を手に入れ、硬い殻も食い破れるだけの顎も手に入れた。そして、獲物を追い捉えるという生活様式のなかで、運動性能を統括する神経系も発達していく。(119830)

約5億年前のオルドビス紀、海中を支配していたオウムガイから逃れるように、淡水域に移動した魚類。外圧に適応する中で、アゴをつくり、ヒレをつくり、肺やウキブクロを作り、硬い骨を作った魚たち。こうして川に進出したことで強化した魚の一部は、再び海に戻り、オウムガイやアンモナイトなどの頭足類から制海権を奪うことになる。

しかし、もう一方で淡水で生き続けた魚もいる。

●陸に上がった魚の原型

カナダの東北部、ミグアシャから発見された化石で最も有名なものは、ユーステノプテロンである。鋭い歯、力強い尾をもち、魚を狙う捕食性の魚。ユーステノプテロンの仲間は、ヒレの内部に硬い骨でできた骨格をもち、筋肉が発達しているので、肉鰭類と呼ばれている。体型から、おそらく活発に泳ぐというよりも、待ち伏せする捕食魚だったと思われる。
一方、魚の祖先であるケイロピテスから始まる魚たちは、ヒレの内部がスジで支えられているため、条鰭類と呼ばれている。

最初の陸上脊椎動物といわれる四本足のイクチオステガをはじめ、陸上に住む脊椎動物は全て肉鰭類の子孫である。つまり、ユーステノプテロンが、陸に上がった魚たちの原型であり、四本足の魚、両生類へとつながってゆく。

なぜ、陸地に出て行ったのか??
ここで、また一つの仮説が考えられる。

☆生態系として窮屈になったから陸地に出て行った?【種間闘争説】
デボン紀は、魚類が繁栄した時期。ユーステノプテロンは、体型などから考えて、淡水の中では優位に立っていたと思う。捕食魚であるが、魚類の中でもユーステノプテロンが群を抜いて強かったのではないだろうか。その結果、他の生物・魚類を全て食べ尽くしてしまい、食料がなくなるという危機状態に陥った。
→食べるものがなくなってしまったので、食料を求めて陸地に進出するしかなかった?
※この仮説を立証する上での、追求課題としては、当時、ユーステノプテロンよりも強い種が水中にいたか否かの検証。

また、もう一つの仮説も考えられる。

☆川が乾燥によって干あがってしまい、陸上を歩くことを余儀なくされた?【自然外圧説】
当時の河川は、蛇行しており、流れが変わって涸れてしまったということも考えられる。
→別の干潟へ移動するために、陸上を歩くことを余儀なくされ、器官を発達させた?

apor

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