「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
The Palaeontological Society of Japan (PSJ)
NII-Electronic Library Service
The Palaeontologioal Sooiety of Japan (PSJ }
イ匕石 91
,
15−
30,
2012
Foss
ノ’sThe
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,
Gunma 370.
2345,
Japan(tanaka@gmnh.
pref.
gunma. jp
)Abstract
.‘
The Ught−
Switch Hypothesis’
proposed
by
Parker(2003)is reviewed on the basis of recent relevantliterature
in
order to test the hypothesis.
This review revealed the following:1)Diversification of bilaterian animals occurred during the Late Ediacaran Period,
based on paleomological and molecular clock evidences.
2) Developmenta 工genetic studies of eyes suggest that the eyes ofbilaterian
animals were formed from those of the Urbilateria,
whichhypothetically
hadboth
rhabdom and ciliumphotoreceptors
during the Ediacaran period,
Du血g
evolution,
vertebrates utilized ciliumphotoreceptors ,
while invertebrates selected rhabdom photoreceptorsfor
thedevelopment
of eyes,
On the basis of the detailed research of the ommatidium surface of thelow−light
adapted compound eye of the fruit煽 the phenotype of corneal nipple protuberances
has
changedin
a extremely short time period from the view point of the geologic time scate. 3
)The
oldestfossilized
eyesdiscovered
are those of trilobite and bradoriid arthropodsfrom
521Ma.
Increases in body size,
and the corresponding increaseof energy required
,
during
630Ma −
521Ma may have been triggered by the evolution of the eye !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 (Eldredge andGould,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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