無脊椎動物の分類は難しい。お尻が役に立つ。

無脊椎動物の分類は難しい。お尻が役に立つ。

フランスの生物学者ジャン=バティスト・ラマルクは 1801 年に動物界を分類しようとしたとき、動物界を 2 つのグループに分けました。脊椎動物は背骨を持つ動物、無脊椎動物は背骨を持たない動物です。この用語は 200 年以上使われてきましたが、1900 年頃に科学者たちは野生生物の分類を間違っていたことに気付きました。背骨を持たない動物の多くは、たとえば胃袋を突き出して食べるヒトデなどの無脊椎動物は、その餌である貝類よりも人間に近いものです。確かに、背骨を持つ動物もいれば、背骨を持たない動物もいます。しかし、背骨のない世界は、背骨が欠けているものよりもずっと多くの点で定義されます。

人間と昆虫、ナメクジ、貝類を分ける本当の境界線はどこにあるのでしょうか? その答えは、部分的には肛門にあります。最近の考え方によると、肛門の発達は、動物界の多様性と進化を分類する分類学者にとって重要な問題となっています。

すべての動物は、急速に分裂する細胞の束として誕生します。その過程の初期段階では、胚は単なる小さな細胞の球体です。しかし、腸を発達させるには、丸い塊が何らかの方法でドーナツに変形する必要があります。そのために、球体にくぼみが形成され、最終的に反対側の壁まで押し出されます。人間やヒトデでは、そのくぼみが肛門になり、2 番目の開口部 (口になる) まで戻ります。貝類やカニでは、これらの開口部は逆に発達し、通常は最初のくぼみが口になります。

この区別によって、ほとんどの動物は 2 つのカテゴリに分けられます。後口動物、つまり「口が 2 番目」と前口動物、つまり「口が 1 番目」です。脊椎動物はすべてお尻が先ですが、すべての無脊椎動物がどちらのカテゴリにも当てはまるわけではありません。教科書「Invertebrates: A Synthesis 」でさえ、「無脊椎動物」という言葉から距離を置いており、最初のページに「[脊椎動物と無脊椎動物の] 区別は自然ではなく、非常に明確でさえありません」と書いています。いわゆる無脊椎動物は、背骨がないかではなく、肛門へのアプローチによって分類されます。

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少なくとも、かつてはそうだった。「後口動物は肛門の発達によって定義されると古典的に言われてきたのは事実です」とロンドン自然史博物館の古生物学者イムラン・ラーマン氏は言う。「しかし、今では一部の前口動物も同じように発達することが分かっています。」

最近では、研究者たちは、ある種の腕足動物(甲殻類の一種)のように口から先に発達する特定の動物は、お尻から先に発達することに気づきました。他の動物は、球形の胚が中をくり抜いてブリトーのように転がり、両方が同時に発達します。2016年、ある研究チームは、腸の形状は実際にはより微妙なプロセスによって生じたものであることを実証しました。胚は球形から引き伸ばされたエビのような形状に変化します。

それは、私たちの共通の祖先が最初にエビのような体格を進化させ、その後に内臓の作り方を編み出した可能性があることを意味する。研究者らは、この発見は肛門(場合によっては口)が何度も進化してきたことを示唆していると主張した。

それは、ヒトデや人間の祖先が排泄物を処理できるようになったずっと以前に分岐したクシクラゲのケースを説明できるかもしれない。ほとんどのクラゲは「盲腸」と呼ばれる、出口のない入り口を持っている。ほとんどのクラゲは食べ物を飲み込み、消化し、残りを吐き出す。

しかし2016年、進化生物学者が半透明のクシクラゲが光る小さなプランクトンを食べる映像を記録した。この動物が消化するにつれ、動画では食べ物がクラゲの体内を移動し、数時間後に「頭」の後ろにある一対の毛穴から出る様子が捉えられていた。(生物学者が会議でこの動画を流したところ、聴衆が大きな声で驚いたと伝えられている。)この能力は1世紀以上も発見されなかった。なぜなら、このクラゲには研究者が「一時的な肛門」と呼ぶものがあり、本当に用を足さなければならないときだけ現れる一時的な戦利品だからだ。

肛門は科学者が認識しているよりもずっと古い可能性があり、クシクラゲは貫通腸を持つ共通の祖先の存在を示す証拠である。しかし、肛門は非常に貴重なのでクラゲが独自に考案した可能性もある。

そして実際、人間、ヒトデ、そしていわゆる「第二の口」を持つ動物の最も古いとされる祖先は、腸の点で言えばクラゲによく似ている。この生物は海底に生息する動物で、 Saccorhytus coronarious (冠をかぶったしわしわの袋)と呼ばれていた。ピンの頭ほどの大きさで、丸い体の上に大きく開いた口があった。肛門はなく、発見者たちが鰓裂の前身だと考えている毛穴で覆われている。「しかし、この解釈に誰もが納得しているわけではない」とラーマンは言う。

しかし、後口動物という名前はそのまま残っている。最近のゲノム研究では、人間は基本的に腸の道具を共有する動物と共に進化してきたことが実証されており、動物界は棘だけでなくお尻によっても定義されることがわかる。

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