LUCA

 

はるかむかし地球上のあらゆる生き物の共通の祖先がいた。

まだ見ぬその姿は細菌のようだったのだろうか?

ダーウィンが夢見た、共通祖先から連なる全生物の進化の系統樹が、

DNA情報にもとづいて、いまその姿を現しつつある。

生き物好きのふたりの著者が撮影した貴重な写真コレクションを用いて、

動物界、なかでも昆虫、魚類、哺乳類、鳥類の驚きの進化を、

100点を超える系統樹で紹介していこう。



著者プロフィール
長谷川政美(はせがわ まさみ)

1944年生まれ。進化生物学者。統計数理研究所名誉教授。総合研究大学院大学名誉教授。理学博士(東京大学)。著書に『DNAに刻まれたヒトの歴史』(岩波書店)、『系統樹をさかのぼって見えてくる進化の歴史』(ベレ出版)、『世界でいちばん美しい進化の教室』(監修、三才ブックス)、『進化38億年の偶然と必然』(国書刊行会)など多数。最新刊は『ウイルスとは何か』(中公新書)。進化に関する論文多数。1993年に日本科学読物賞、1999年に日本遺伝学会木原賞、2005年に日本進化学会賞・木村資生記念学術賞など受賞歴多数。全編監修を務める「系統樹マンダラ」シリーズ・ポスターの制作チームが2020年度日本進化学会・教育啓発賞、2021年度日本動物学会・動物学教育賞を受賞。



著者プロフィール
小宮輝之(こみや てるゆき)

1947年東京都生まれ。上野動物園元園長。明治大学農学部卒。1972年多摩動物公園の飼育係になる。以降、40年間にわたり日本産哺乳類や鳥類をはじめ、さまざまな動物の飼育にかかわる。2004年から2011年まで上野動物園園長。日本動物園水族館協会会長、日本博物館協会副会長を歴任。2022年から日本鳥類保護連盟会長。現在は執筆・撮影、図鑑や動物番組の監修、大学、専門学校の講師などを務める。著書に『人と動物の日本史図鑑』全5巻(少年写真新聞社)、『くらべてわかる哺乳類』(山と渓谷社)、『いきもの写真館』全4巻(メディア・パル)、『うんちくいっぱい 動物のうんち図鑑 』(小学館クリエイティブ) など多数。

 

すべての生き物をめぐる
100の系統樹


第58話

カラシン目の系統樹マンダラ

文と写真 長谷川政美・小宮輝之

図58AVb6.カラシン目の系統樹マンダラ。系統樹は文献(1)による。画像をクリックすると拡大表示されます。

図58AVb6はカラシン目の系統樹マンダラである。
カラシン目はアフリカとテキサス州以南の南北アメリカの淡水域に生息する。ただし、発見された化石の研究から白亜紀後期にはヨーロッパやカナダなどにも生息していたと考えられている(2)。
日本には生息していないが、色彩が鮮やかな種も多いので鑑賞魚として人気が高い。メタリックブルーに輝くテトラの仲間が水槽のなかで泳ぐ姿を見たことがある人はいるだろう。

◎南アメリカとアフリカの淡水域で繁栄

カラシン目は、およそ24の科とおよそ2300の種からなる。
アフリカには200種あまりが分布するが、残りは南北アメリカ(主に南アメリカ)に分布している。南アメリカのアマゾン水系でもっとも多様化しているのだ。
図58AVb6でアフリカに分布するのは、ディスティコドゥス科Distichodontidaeとアレステス科Alestidaeであり(ほかに同図に登場していないキタリヌス科Citharinidaeとヘプセトゥス科Hepsetidae)、そのほかはすべて南北アメリカに分布する。
カラシン目は大きく2つの亜目に分けられる。
ディスティコドゥス科とキタリヌス科からなる「キタリヌス亜目 Citharionoidei」と、それ以外のおよそ16科からなる「カラシン亜目 Characoidei」である。前者のキタリヌス亜目は基本的にはアフリカに分布するが、後者のカラシン亜目はアフリカと南北アメリカに分布する。
カラシン目の2つの亜目のうちで、カラシン亜目がキタリヌス亜目よりもナマズ目に近縁だという説もあり(3,4)、カラシン目が単系統でない可能性もあるが、図58AVb6は文献(1)にもとづき単系統を仮定して描かれている。
現生のカラシン目は南アメリカやアフリカの熱帯地方でもっとも繁栄している。南アメリカの熱帯地方の淡水域には、カラシン目のほかにもナマズ目やデンキウナギ目の多様な種が生息している。

◎ゴンドワナ超大陸で始まった進化

図45AVbの条鰭亜綱の系統樹マンダラ(下図で一部を示した)では、カラシン目(下図の赤色の線)は「ナマズ目+デンキウナギ目」(下図の青色の線)と姉妹群の関係にあり、この2つのグループの分岐はおよそ1億5000万年前のジュラ紀から白亜紀にかけての時代だったと推定される。

図45AVb.条鰭亜綱の系統樹マンダラ(一部)。カラシン目は赤色の線、「ナマズ目+デンキウナギ目」を青色の線で示した。

この頃は、南半球にはゴンドワナ超大陸が存在し、これらの魚類は超大陸の淡水域で進化したものと考えられる。

1億5000万年前の古地図。北半球のローラシア大陸(ユーラシア+北アメリカ)に対して、南半球の大陸はゴンドワナ超大陸としてまとまっていた。その後、ゴンドワナ超大陸はインディガスカル(インド+マダガスカル)、南極、オーストラリア、南アメリカ、アフリカなどに分裂する。

1億年前の古地図。この頃、アフリカと南アメリカは分裂しその間に大西洋が生れた。古地図は2点とも「ODSN Plate Tectonic Reconstruction Service」で作成した。

すでに述べたようにキタリヌス亜目はアフリカ固有だが、カラシン亜目はアフリカとアメリカに分布する。アフリカと南アメリカが大陸として分かれたのが今からおよそ1億年前だったが、カラシン亜目の祖先はこの大陸の分裂をきっかけに、それぞれの大陸で独自の進化を遂げたと考えられる。
南アメリカに分布するカラシン目のセルラサルムス科 Serrasalmidae、 カラシン科Characidae、アノストムス科 Anostomidaeなどは6000万年以上前の暁新世(ぎょうしんせい/6500万年前から5500万年前)に現れ、およそ3000万年前の漸新世(ぜんしんせい/3800万年前から2400万年前)のあいだで多様化した。
この時代に南アメリカのアマゾン水系が形成され、それにあわせてカラシンの多様化が進んだのだ。その頃のアマゾンは太平洋に注いでいたが、その後およそ1000万年前にアンデス造山運動に伴って反対側の大西洋に注ぐようになった。このようなアマゾン水系の改変に伴ってそこに生息していたカラシン目の魚たちは大きな影響を被ったと思われるが、漸新世のあいだに進化した高い多様性は現在まで保たれた。

◎アフリカのカラシン目

コンゴテトラPhenacogrammus interruptusのオス(アレステス科)。

ロングノーズクラウンテトラDistichodus lusosso(ディスティコドゥス科)。

カラシン目はアフリカとテキサス州以南の南北アメリカの淡水域に生息する。
図58AVb6でアフリカに分布するのは、ディスティコドゥス科Distichodontidaeとアレステス科Alestidaeだけであり、そのほかはアメリカ(主に南アメリカ)に分布する。
次回以降詳しく紹介するアメリカのカラシン科Characidaeとセルラサルムス科Serrasalmidaeには鮮やかな色彩のものが多く、鑑賞魚として人気が高い。それに対してアフリカのカラシンはたいてい地味だが、上の写真のコンゴテトラ(アレステス科)やロングノーズクラウンテトラ(ディスティコドゥス科)などは鮮やかな色彩をもつ。

◎水中に産卵しない珍しい魚

コペラ・アルノルディCopella arnoldi(レビアシナ科)。

レピアシナ科のコペラ・アルノルディの産卵習性は、魚類としては風変わりなものである。
アマゾン水系など南アメリカに生息し、産卵は水中ではなく、わざわざ水面より上の植物に跳びあがって、湿ってはいるものの空気中に卵を産みつけるのだ。このユニークな産卵習性からスプラッシングテトラ「Splashing Tetra」の名で流通する観賞魚でもある。
水面にオーバーハングした葉にオスとメスが息を合わせてジャンプし、3秒ほど葉の裏側にへばりついて数個の卵を産む。何回もジャンプを繰り返し100個以上の卵を葉の裏に密に産みつける。オスもメスも下の水面に留まり、オスは卵が乾かないように尾鰭で水をかけ、卵は3日ほどで孵化し、稚魚は水中に落ちる。アマゾン水系の水中はこの小魚にとって天敵だらけで、水面上の葉の裏が水中より安全なのだろう。
水槽の水を半分にして、上から葉を垂らしたり、ガラス板を斜めに置いたりする工夫で、日本の水族館でも繁殖に成功している。

◎ガーのそっくりさん

スポッテッドパイクカラシンBoulengerella maculata(カラシン目クテノルキウス科Ctenoluciidae)。

南アメリカに分布するクテノルキウス科のスポッテッドパイクカラシンは、「マーブルハイドロシナスガー」とも呼ばれるように、見かけ上ガーに似ている。このブーレンゲレラ属は文献(1)では扱われていないので、図58AVb6に含まれていないが、クテノルキウス科はエリトリヌス科Erythrinidaeに近縁と思われる。

次回からは同じカラシン目のカラシン科とセルラサムルス科を順次紹介する。
つづく

1. Chang, J. (2023) The Fish Tree of Life
2. Nelson, J.S., Grande, T.C., Wilson, M.V.H. (2016) “Fishes of the World”, John Wiley & Sons.
3. Chakrabarty P., Faircloth B.C., Alda F., et al. (2017) Phylogenomic systematics of ostariophysan fishes: ultraconserved elements support the surprising nonmonophyly of characiformes. Syst. Biol. 66, 881–895.
4. Melo, B.F., Sidlauskas, B.L., Near, T.J., et al. (2022) Accelerated diversification explains the exceptional species richness of tropical characoid fishes. Syst. Biol. 71, 78–92.




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ブックデザイン:西田美千子
イラスト:ちえちひろ
編集:畠山泰英(科学バー/キウイラボ)


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ブックデザイン:坂野 徹
編集:畠山泰英(科学バー/キウイラボ)


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※電子書籍あり。

ブックデザイン:垣本正哉・堂島徹(D_CODE)
編集:畠山泰英(科学バー/キウイラボ)





<バックナンバー>
第1話「全生物界の系統樹マンダラ」
第2話「動物界の系統樹マンダラ」
第3話「植物界の系統樹マンダラ」
第4話「単子葉植物の系統樹マンダラ」
第5話「真正双子葉植物の系統樹マンダラ」
第6話「続真正双子葉植物の系統樹マンダラ」
第7話「菌界の系統樹マンダラ」
第8話「アメーボゾア界の系統樹マンダラ」
第9話「節足動物門の系統樹マンダラ」
第10話「クモ目の系統樹マンダラ」
第11話「汎甲殻亜門の系統樹マンダラ」
第12話「昆虫綱の系統樹マンダラ」
第13話「鱗翅目の系統樹マンダラ」
第14話「シャクガ上科の系統樹マンダラ」
第15話「カイコガ上科の系統樹マンダラ」
第16話「ヤガ上科の系統樹マンダラ」
第17話「アゲハチョウ上科の系統樹マンダラ」
第18話「タテハチョウ科の系統樹マンダラ」
第19話「タテハチョウ亜科とその仲間の系統樹マンダラ」
第20話「アゲハチョウ科の系統樹マンダラ」
第21話「アゲハチョウ属の系統樹マンダラ」
第22話「アオスジアゲハ属の系統樹マンダラ」
第23話「シロチョウ科の系統樹マンダラ」
第24話「シジミチョウ科の系統樹マンダラ」
第25話「双翅目の系統樹マンダラ」
第26話「鞘翅目の系統樹マンダラ」
第27話「オサムシ上科の系統樹マンダラ」
第28話「コガネムシ上科の系統樹マンダラ」
第29話「カブトムシ亜科の系統樹マンダラ」
第30話「膜翅目の系統樹マンダラ」
第31話「半翅目の系統樹マンダラ」
第32話「カメムシ下目の系統樹マンダラ」
第33話「直翅目の系統樹マンダラ」
第34話「蜻蛉目の系統樹マンダラ」
第35話「トンボ科の系統樹マンダラ」
第36話「軟体動物門の系統樹マンダラ」
第37話「刺胞動物門の系統樹マンダラ」
第38話「棘皮動物門の系統樹マンダラ」
第39話「脊索動物門の系統樹マンダラ」
第40話「軟骨魚綱の系統樹マンダラ」
第41話「ノコギリエイ目の系統樹マンダラ」
第42話「トビエイ目の系統樹マンダラ」
第43話「テンジクザメ目の系統樹マンダラ」
第44話「メジロザメ目の系統樹マンダラ」
第45話「条鰭亜綱の系統樹マンダラ」
第46話「ポリプテルス目の系統樹マンダラ」
第47話「チョウザメ目の系統樹マンダラ」
第48話「ウナギ目の系統樹マンダラ」
第49話「アロワナ目の系統樹マンダラ」
第50話「ナギナタナマズ亜目の系統樹マンダラ」
第51話「コイ目の系統樹マンダラ」
第52話「カマツカ亜科とタナゴ亜科の系統樹マンダラ」
第53話「クセノキプリス亜科の系統樹マンダラ」
第54話「コイ亜科の系統樹マンダラ」
第55話「金魚の系統樹マンダラ」
第56話「ドジョウ科の系統樹マンダラ」
第57話「シマドジョウ属の系統樹マンダラ」