カメの甲羅の進化について知っていること：専門家によるQ&A

概要：

この記事では、専門家によるQ&Aを通じて、カメの甲羅の進化について探求します。最初に、半甲羅を持つカメの初期祖先であるオドントカレについて学びます。専門家は、カメの胚が2つの別々の甲羅を発達させる方法について説明し、カラパスとプラストロンそれぞれに約60の骨があることを説明します。専門家はまた、甲羅を持つことのいくつかの課題と利点について説明し、肋骨の厚さから現代の多様な甲羅までの甲羅の進化について学びます。

カメの胚はどのようにして2つの甲羅を発達させるのか？

カメは、胚がまだ未分化の細胞であるときに完全に別々に発達する2つの甲羅を持っています。両方の甲羅は動物の骨格の拡張であり、合計で約60の骨でできています。カメの胚は、遺伝子活性と細胞間のコミュニケーションを通じて、特定の細胞タイプ、器官、および組織になる未分化の細胞から始まります。初期のカメの胚は、カラパスリッジと呼ばれる細胞の隆起を除いて、他の爬虫類、鳥類、哺乳類の胚と非常に似ています。このリッジは体の周りに広がり、カメの甲羅の上部を形成するディスク状になります。肋骨はカラパスリッジに向かって外側に移動し、周囲の細胞を骨細胞に変換するシグナルタンパク質を分泌します。これらの骨は、縫合線で接続され成長し、骨のリングでカラパスの端が固まります。皮膚細胞の外層は、カラパスを覆う鱗であるスキュートを生成します。甲羅の下半分であるプラストロンの発達は、神経堤細胞によって駆動され、神経細胞、軟骨、骨などのさまざまな細胞タイプを生成します。

甲羅を持つことがもたらす課題と利点は何ですか？

甲羅を持つことは、捕食者から身を守る明らかな利点を提供する一方、いくつかの課題をもたらします。カメが成長すると、カラパスとプラストロンの骨の縫合線が広がります。ほとんどの哺乳類や爬虫類とは異なり、カメは柔軟な肋骨ケージではなく硬い甲羅に頼って拡大し、呼吸します。カメは、甲羅に取り付けられた腹筋を使用して、吸気用と呼気用の2つの筋肉を使います。

甲羅はどのように進化したのですか？

カメの甲羅の進化は完全に理解されていませんが、最初のステップは肋骨の厚さの増加であるようです。最も古いカメの祖先は、約2億6千万年前に生きた広い平たい肋骨を持つユーノトサウルス・アフリカヌスであり、強力な前腕の筋肉を固定する肋骨でした。ユーノトサウルスはおそらく掘る生き物で、南アフリカで自分自身の家を掘っていました。厚い肋骨を持つ初期の祖先であるオドントカリス・セミストセアは、保護のために腹部プレートを追加したカメの進化の後のステップを示しています。現代のカメの特徴である完全な甲羅の最初の化石証拠は、約2億1千万年前に生きたプロガノカリス・クインステアディという種に属し、その肋骨は融合していました。プロガノカリスは水と陸の間を移動できました。ただし、現代のカメとは異なり、頭を甲羅に引っ込めることはできませんでしたが、首に防御的な棘がありました。

現代のカメの甲羅の多様性はどのようなものですか？

現代のカメの甲羅は、カメ自身と同様にほぼ同様に多様です。海亀は水中で滑らかに滑るために平らで軽い甲羅を持っています。陸生のカメは、捕食者の口からすべり落ちることができるドーム状の甲羅を持ち、背中に倒れた場合に正しい姿勢に戻るのを助けます。レザーバックとソフトシェルカメは、カラパスの端に骨のリングや硬いスキュ