これらのとがったカエルの頭蓋骨は恐竜の化石のように見える

カエルの中には水が好きなものもいれば、陸地を好むものもいます。目立つように色を帯びているものもあれば、周囲に溶け込むように色を帯びているものもあります。地球上では、さまざまな形や大きさの 7,000 種を超えるカエルが跳ねたり、鳴いたり、泳いだりしています。しかし、それらのほとんどに共通するのは、滑らかでシンプルな頭蓋骨の形です。これが、私たちがよく知っている典型的なカエルの顔を生み出しています。

しかし、カエルの中には、普通のカーミットよりも奇妙な恐竜の化石に似た頭蓋骨に進化した者もいる。過骨化と呼ばれるプロセスにより、頭蓋骨の一部に余分な骨層が成長し、溝や隆起から骨の突起や牙まであらゆるものが作られる。

研究者たちは、こうした変わった頭蓋骨を持つ両生類の特定のグループについては以前から知っていたが、これらのサブグループがどのようにしてこのような形になったのかはこれまで明らかではなかった。PNAS の新しい研究によると、奇妙な頭蓋骨を持つのはカエルの 1 つの系統だけではなく、この特徴は 24 回以上、異なるカエル科で独立して進化してきたという。

「この特徴はカエルの系統樹の中で25回以上進化しており、非常に極端な形の頭蓋骨と関連していることが分かりました」とフロリダ大学4年生のダニエル・パル氏は言う。パル氏と共著者らは、記載されている54科のカエルすべてを代表する158種のX線スキャンを調べた。彼らは、非常に異なる種が、頭蓋骨の形状だけでなく、同様の食事や穴掘りのパターンを共有していることを発見した。

シャベルノーズ・フロッグ、オーストラリアン・タートル・フロッグ、メキシコアナガエルはまったく近縁種ではなく、地球上で互いに近くにいるところを見かけることはまずない。しかし、これら3種のカエルはいずれも、尖った鼻と高い頭蓋骨を持っているとパルー氏は言う。

これら3種類の風変わりな外見の生き物はそれぞれ異なる大陸を故郷としているが、いずれも穴掘りの専門家であり、地中でアリやシロアリを狩るのに多くの時間を費やしていると彼は言う。

過骨化は、パックマンガエル、アフリカウシガエル、ソロモン諸島ガエルなどの貪欲な捕食動物にも見られます。これらの獰猛なハンターは、進化の点ではあまり共通点がないことが知られています。それでも、それらはすべて、他の脊椎動物を含むかなり大きな獲物を捕まえることができる骨の牙を備えた同様に奇妙な頭蓋骨を持っています。カエルは下顎に歯がないことが知られているため、これらの牙は、夕食のためにおいしい鳥、哺乳類、爬虫類を飲み込むときに役立ちます。

「脊椎動物の捕食者の中には、下顎に骨の牙を発達させた種もいるが、これは本当の歯ではなく、骨の突起にすぎない」とパルー氏は言う。メキシコトゲガエルなど他のカエルは、捕食者に対する防御機構として機能する尖った頭蓋骨の棘を発達させている。

ハーバード大学の爬虫類学者ジェームズ・ハンケンが 90 年代に行った以前の研究では、過骨化は小型化と関連があると予測されていました。しかし、この新しい研究では、非常に小さなカエルから、史上最大のカエルであるビーズレブフォ (別名悪魔のカエル) に至るまで、頭蓋骨の形状特性が見つかりました。この白亜紀のニベ科の動物は、小型の恐竜を平らげるほどの強い咬合力を持っていました。

過骨化や頭蓋骨の異常の発見は目新しいものではないが、画期的なのは、地理的にも進化的にも遠く離れた種の間での行動と共通の特徴との関連を明らかにしたことだ、とハンケン氏は言う。

「研究者たちは、多くの種にわたってこうした特性をすべて評価し、最終的に相関関係を評価することができました」とハンケン氏は言う。

バークレー大学の両生類専門家デイビッド・ウェイク氏にとって最も興味深いのは、さまざまなカエルが頭蓋骨を、身を守るため、穴を掘るため、あるいは食事のためなど、何通りもの用途に使えるかということだ。「こうした頭蓋骨の多様性は本当に驚くべきものです」とウェイク氏は言う。

しかし、頭蓋骨を見るのは簡単な部分です。次に必要なデータは、カエルの生態と進化をより深く理解するために、カエルが生活する様子を実際に観察することで得られます。カエルの頭の中だけを見るのではなく、生物学者は野生でカエルが頭蓋骨をどのように使っているかをより詳しく調べる必要があります。

更新: この投稿では当初、カエルの種は 5,000 種近くあると述べていました。アメリカ自然史博物館によると、実際には 7,000 種以上あるそうです。