現代亀の祖先であるOdontocales Semitestoseに会おう

要約

本記事では、亀の甲羅の進化について、亀の初期の祖先であるOdontocales Semitestoseから始めて探求します。亀の甲羅と背甲の2つの別々の甲羅がどのように構成されているか、そしてほぼ60の骨で構成されていることを掘り下げます。亀の硬い甲羅がもたらす課題について議論し、それが捕食者に対する重要な防御機構に進化した方法についても説明します。

亀の甲羅の発達

亀の初期の祖先であるOdontocales Semitestoseは、お腹に硬い甲羅を持っており、これが最高の防御手段でした。現代の亀は、背甲と腹甲の2つの別々の甲羅を持っており、亀がまだ胎児の時に別々に発達するほぼ60の骨で構成されています。亀の胚は分化していない細胞でできており、遺伝子活動と細胞間のコミュニケーションによって特定の細胞タイプ、臓器、組織になります。

背甲の上部を形成する円盤形を作る細胞の隆起である背甲リッジが体の周りに広がります。肋骨は背甲リッジに向かって外に移動し、周囲の細胞を骨形成細胞に変換するシグナルタンパク質を分泌し、縫合部分で成長して接続します。外側の皮膚細胞は、背甲を覆うスケールであるスキュートを生成します。

下半分の甲羅である腹甲の発達は、神経堤細胞によって駆動されます。神経堤細胞は、神経、軟骨、骨など、さまざまな細胞タイプを生成できます。これらの細胞の厚いシールドが腹部に広がり、9枚のプレート状の骨を生成する領域で集まります。最終的に、これらは縫合部によって背甲に接続されます。

亀の硬い甲羅がもたらす課題

亀の甲羅は、捕食者から身を守るために明らかな利点がありますが、硬いケースはいくつかの課題ももたらします。亀が成長するにつれて、背甲と腹甲の骨の縫合部分が広がります。哺乳類や爬虫類の多くは、呼吸を許すために拡張可能な肋骨を利用しています。しかし、亀は代わりに甲羅に付着した腹部の筋肉を使って呼吸を行います。

亀の甲羅の進化

亀の甲羅の進化の最初のステップは、肋骨の厚み化であると思われます。最も古い知られている亀の祖先であるEunotosaurus Africanusは、260万年前に生きており、強力な前腕の筋肉を固定する広く平らな肋骨を持っていました。Eunotosaurusはおそらく土地に穴を掘って住む生き物で、現在の南アフリカに生息していたと考えられています。

Odontocales Semitestoseaは、Eunotosaurusのような厚い肋骨に加えて、防御のための腹甲を持っている、亀の進化の後の段階を示しています。現代の亀の特徴である完全な甲羅の最初の化石証拠は、約2億1000万年前に存在したProganochalis quinsteadiという種に属するものです。この種の肋骨は融合しており、水と陸を行き来することができました。現代の亀とは異なり、頭を甲羅の中に引っ込めることはできませんでしたが、首に防御用の棘がありました。

現代の亀の甲羅は、亀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より平らで軽い甲羅を持っています。一方、陸生のカメは、捕食者の顎から逃れるために甲羅が自由に滑ることができるドーム状の甲羅を持っています。レザーバックとソフトシェルの亀は、背甲の縁に骨のリングや硬いスキュートがない甲羅を持っており、狭い空間に入り込むのが容易です。