卵嚢の進化：脊椎動物の進化の方向性を変えたもの

要約

この記事では、脊椎動物の進化においてすべてを変えた、卵嚢について探究します。卵嚢によって、新しい動物グループである卵嚢動物が完全に乾いた陸地に卵を産むことができるようになり、完全に陸生生活を送ることができる最初の動物となりました。この記事では、卵嚢に特有の4つの主なアップグレードについて掘り下げ、胎児が成長し発達するための安全な水の環境を作り出す方法について説明します。また、卵嚢動物がウォルラス、マムシ、インコなどの現在知られている2つの異なるグループであるシナプシドとサウロプシドに進化した経緯についても議論します。

両生類の優位性

約3.5億年前にさかのぼります。この地域は、蒸し暑い沼地やシダやシダラネなどの雨林に覆われていました。両生類は、イモリからワニまでの大きさの陸棲脊椎動物で、卵を産むために水を必要としていました。水に行かなければ、彼らの殻のない、ゼリー状の卵は乾燥してしまいます。この危険のため、彼らはほとんどの時間を淡水域に住んでいました。

進化のブレークスルー：卵嚢

進化のブレークスルーは、殻があり防水性があり、乾いた陸地に産むことができる卵嚢でした。これは、卵嚢という名前の新しい動物グループである卵嚢動物によって生産されます。最初の卵嚢動物は、小さなトカゲに似た四足動物である四肢動物です。一部の両生類は陸上を歩き回り、湿った土壌や高湿度の場所に卵を埋めることができますが、卵嚢動物以前に完全に乾いた陸地に卵を産む能力を持っていたものはありませんでした。この進化した卵のおかげで、卵嚢動物は完全に陸生生活を送ることができる最初の動物となりました。

卵嚢の4つの主なアップグレード

陸地に移動しても、卵嚢動物は池に住むことをやめませんでした。実際、卵嚢はその殻に水生環境を閉じ込めることによって、池を一緒に持ち込みました。これは、卵嚢に特有の4つの主なアップグレードによって実現されます。

最初の発展は、卵の保護殻で、硬くて柔軟で、一部の爬虫類の卵に今でも見られる革のような表面を持っています。殻は、捕食者、細菌、損傷、乾燥から卵を保護します。しかし、魚の水槽の壁とは異なり、卵嚢の殻は多孔質で、成長中の卵嚢内部の動物が窒息しないように酸素を通すことができます。
次の2つの発展は、肺のように一緒に働く2つの別々の膜です。彼らは胎児に酸素を運び、二酸化炭素を除去します。最初のものは、卵嚢の微小な孔から酸素が入る保護層である絨毛です。絨毛は、酸素の入り口であり、二酸化炭素の出口です。絨毛と一緒に働く膜は、アラントアイスで、酸素と二酸化炭素を誘導し、同時に胎児からの不要な廃棄物を貯蔵します。絨毛とアラントアイスは、胎児が必要なものをすべて持ち、不要なものを排出することを確認します。
最後で、おそらく最も重要な発展は、卵嚢に名前を付けた膜である羊膜です。羊膜も絨毛内に含まれ、胎