「光スイッチ説」とカンブリア紀の大進化

「光スイッチ説」とカンブリア紀の大進化

著者 田中 源吾

著者別表示 Tanaka Gengo

雑誌名 化石

巻 91

ページ 15‑30

発行年 2012

URL http://doi.org/10.24517/00061612

doi: 10.14825/kaseki.91.0_15

Creative Commons : 表示 ‑ 非営利 ‑ 改変禁止 http://creativecommons.org/licenses/by‑nc‑nd/3.0/deed.ja

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The 　Palaeontologioal 　Sooiety 　^of 　Japan 　（PSJ _｝

イ匕石　　⁹¹

，

　¹⁵

−

30

，

　²⁰¹²

　 　　　 　　　

Foss

ノ’s

The

　

Palaeontological

　

Society

　

qf． Japan

総 説

「 光 ^{ス イ}

^ッ

^チ 説 」 ^{と カ}

^ン

ブ リ ア 紀 ^{の 大 進 化}

田

中

源 吾

　 　 　群 馬 県 立自然 史博 物 館

‘

The



Light ⁻ Switch



Hypothesis

^’

and

　

the

　

Cambrian



Explosion

Gengo



Tanaka

　 　 　^{Gunma 　Museum 　of　Natural　History}

，

1674

−

₁　Kamikuroiwa

，

Tomioka

，

Gunma370

．

₂₃₄₅

，

Japan（tanaka＠gmnh

．

pref

．

gunma

． jp

）

Abstract

．‘

The　Ught

−

_{Switch　Hypothesis}

’

proposed

by

　Parker（²⁰⁰³）is　reviewed onthebasis　ofrecent relevant

literature



in

order totestthehypothesis

．

Thisreview 　revealed 　the　following^：1）Diversificationof　bilaterian animals　occurred 　during　the　Late　Ediacaran　Period

，

^based　onpaleomological^{and 　molecular 　clock 　evidences}

．

2_） Developmenta 工genetic^{studies 　of　eyes 　suggest 　that　the　eyes　of}

bilaterian

　animals were formed　from　thoseof the　Urbilateria

，

^which

hypothetically

　had　

both

　rhabdom andcilium 

photoreceptors

^{during　the　Ediacaran}period

，

Du血

g

^evolution

，

vertebrates 　utilizedcilium 

photoreceptors ，

　while invertebrates　selected rhabdom photoreceptors

for

the　

development

of　eyes

，

　On　the　basis　of　the　detailed　research 　of　the　ommatidium 　surface 　of　the　

low−light

adapted 　compound 　eye　of　the　fruit_煽 the　phenotype^{of　corneal 　nipple}protuberances

has

　changed 　

in

　a　extremely short　time　periodfrom　the　view 　point^of　thegeologic^time　scate

． 3

）

The

　oldest 　

fossilized

　eyes 　

discovered

　are those 　oftrilobite　and 　bradoriid　arthropods 　

from

　521Ma

．

　Increases　in　body　size

，

^{and 　the}corresponding increase

of　energy 　required

，



during

　

630Ma −

^521Ma 　may have　been　triggeredby　theevolution oftheeye ！

Key 　words ：

Andrew

　R

．

　Parker

，

^{Cambrian　Explosion}

，

^Eye，　Light

−

_{Switch　Hypothesis}

は じ め に

　「眼^の誕^生 （^パ

ー

_カ

ー

_著

、

渡^辺

・

_{今 西 訳}

，

^{2006）」 を 既 に}

読ま れ た方も多^{い の で は} な^{い だろ} う^か

．

こ の本^の著者

Andrew



Parker

は， 眼の誕 生^こそ^{が カン} ブリア紀^の生物 大 進 化 （^{カン ブ リ ア紀の大 爆 発と も呼ばれる） を引 き起}

こし た と主張^{し てい る} （Parker

，

^2003）

，

か ら くり^{は こ} う

で あ^る

．

先^カ ンブ リ^ア時代^の生物^の中^に

，

^{眼を持つ もの}

が突 然現 れ^た

，

眼^を獲 得^{し た}動 物^は

，

獲物 を 効 率 よ く探 せ る

．一

方^で被 食 者^は， 簡 単^{に は}食^{べ ら}れ ま^い と

，

^硬い 殻^や棘^{を持っ た り}， 堆 積 物 中^に潜^っ たりす^{る よ}う^に なっ

た

．

被食者^は

，

^{さ ら に精 度の良い 眼 を獲 得し事 前に捕 食}

者^{か ら逃 れ ること もで} き る よ う に なっ た

，

そ^{こ で}捕 食 者

は

，

^{さ ら に}精 度^の良^い 眼^や

，

^{速 く泳げる ひれ を獲 得し た}

．

こ う し^たイ タ チ^{ごっ こが}

，

^{カ ン ブリ ア}紀^{になっ て}様^々 な 外部形態を持^{っ た}生 物を生^み 出^{し た} （^「光^{ス イ ッ チ}説 」）

．

実^は 「光^ス イッチ説」 を初^{め て}世^に 出^{し た の は} Parker

（

2003

_）では な^い

．

Parkerは す^で に1998年^に

，

^バ

ー

_ジェ

ス頁 岩動 物群^{のい くつ かの動 物につ い て構 造 色が保 存さ}

れて い る こと を報告^{し た}論文^{のな か で}

，

^{カンブリ ア紀の}

生 物^の眼^の誕生と

，

^{それに よっ て}引き起こさ れ た軍 拡 競 争に^っ い て

，

^{短い 文 章で言 及し て い る} （Parker

，

1998 ）

．

DNA の 二重 らせん構造 を発 見し た

1

人

，



Francis



Crick

に

，

「^カ ンブ リ^ア紀^の生物 大 進 化^が

，

^{眼の誕生に よっ て引き起}

こ され^た こと は尤もら し^い 」（p

．

141；Parker

，

2010 ）と言 わ し め^た 「光ス イッチ説」

．

こ の説^が強く支 持^され た背景 に^は

，

Parker 自^{身の 独 創 的な発 想に加え}

，

^{以 下の ように}

，

古^生物 学

，

^{分 子 生}物 学

，

^{発 生 生 物 学な ど に関 する当 時の}

最 新^の知 見^{と 整}合^{的で あっ た こと が}挙 げら れ る

．

（1） 断 続 平 衡 説 （Eldredgeand 

Gould，1972

；

Gould，

^{1989）と ネ}

オ ダ

ー

_{ウィニ ズ ム （例え ばMayr}

，

1998 ）^{の進化観を折 衷}

さ^{せ た} 「断 続 漸 進 観」（Malmgren 　6‘畆

，

1983 ）^に近い観 点か ら カ^ンブ リ ア紀 大 進 化^を説 明^{し た} ［^{これ までカン ブ} リ^ア紀^の生物^{大 進 化は}

，

^{カン ブ リ ァ紀に なっ て現 在生 き}

て い る大 部 分^の動 物 門が

一

_{斉に 出現し た と考え ら れてい}

た

．一

方

，

^Parkerは

，

^{カンブ リア}紀以前^{に す で に大 部 分}

の動 物 門^は枝 分^かれ^{し て} いた が

，

外 部 形 態は^い ず れ も ^“ぜ ん 虫

”

の よう な生き もので

，

そ^{れ ら が カ} ンブリ ア紀^になっ

て

一

_{気に 外部 形 態を多 様 化}さ せ た の が カン ブリ ア紀^の生 物 大 進 化^{だ と}解^釈した

．

こ の考^{え は}当 時^の分子時 計を用

い た動 物 門^の分岐年^代 （Ayala　8‘認

，

¹⁹⁹⁸） ^と矛 盾 す^る も^{の では な かっ た}］

．

（

2

）^{コ ン ピュ}

ー

_タ

・

_{シ ミュ レ}

ー

_{シ ョ}

ン の結 果^{に よ}れ^ば

，

光 を感^{じ る}細 胞^の集^ま り^{か らヒ トの} 眼に代 表さ れる高 度な カ メ ラ眼が進 化 する^の に

，

^{1世 代1}

一

₁₅

一

N工 工

一

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