引用:「ドラえもん科学ワールド 生命進化と化石の不思議」小学館
この本に刺激されて、哺乳類のことも勉強したくなった。
地質年代表によれば、哺乳類は2億5000年前、中世代の三畳紀に、古生代末の大絶滅の後、恐竜と共に出現した。
哺乳類
引用:Wikipedia
哺乳類(ほにゅうるい、英語:Mammals, 学名:Mammalia)は、脊椎動物に分類される生物群である。分類階級は哺乳綱(ほにゅうこう)とされる。
基本的に有性生殖を行い、現存する多くの種が胎生で、乳で子を育てるのが特徴である。ヒトは哺乳綱の中の霊長目ヒト科ヒト属に分類される。
哺乳類に属する動物の種の数は、研究者によって変動するが、おおむね4,300から4,600ほどであり、脊索動物門の約10%、広義の動物界の約0.4%にあたる。
哺乳類の起源は古く、既に三畳紀後期の2億2500万年前には、最初の哺乳類といわれるアデロバシレウスが生息していた。そのルーツは、古生代に繁栄した単弓類のうち、キノドン類である。単弓類は、爬虫類の双弓類とは石炭紀中期に分岐し、独自の進化をしていた。単弓類は、ペルム紀末の大量絶滅において壊滅的なダメージを受け、キノドン類などごくわずかな系統のみが三畳紀まで生き延びている。一時期再び勢力を挽回するものの、既に主竜類などの勢力も伸長し単弓類は地上の覇者ではなくなっていた。
そして、三畳紀後期初頭の大絶滅を哺乳類とともに生き延びたのは、トリティロドン科のみであった。しかし彼らも白亜紀前期には姿を消している。
また、同じく三畳紀には、すでに哺乳類の他のものから分岐する形で単孔目が出現している。単孔目は現存するが、これは卵生であることや総排出腔をもつことなどほかの哺乳類とは大きく異なる構造を持ち、もっとも原始的な哺乳類の形をとどめているとされる。
酸素濃度35%のペルム紀以降は、リグニンの分解能を獲得した菌類による木材の分解により酸素濃度が徐々に低下しジュラ紀後期の2億年前には酸素濃度は12%まで低下した。気嚢は、横隔膜方式よりも効率的に酸素を摂取できる機能がある。低酸素下でもその機能を維持できる気嚢を有した一部の双弓類は繁栄することができた。
哺乳類の祖先である単弓類は低酸素環境下でその種の大部分が絶滅することとなった。哺乳類の肺機能は、酸素分圧0.1気圧以下で呼吸困難になり、酸素分圧0.8気圧以上で肺の組織が酸化される。
恐竜の全盛時代であるジュラ紀、白亜紀の哺乳類はネズミほどの大きさのものが多かった。しかし進化が停滞していたわけではない。白亜紀前期には、それまでの有袋類から分岐してすでに有胎盤類が登場している。
また、中国から発見された大型の哺乳類の化石から未消化の恐竜の子供が見つかっている。これは、哺乳類が恐竜を捕食していた例もあったことを意味している。
恐竜を含む主竜類が繁栄を極めた時代には、哺乳類は、夜の世界など主竜類の活動が及ばない時間・場所などのニッチに生活していた。魚類、両生類、爬虫類、鳥類には4タイプの錐体細胞を持つものが多い。現在、鳥類などに比して哺乳類の視覚が全般的に劣っているのも、この長い夜行生活を経て大部分の哺乳類の視覚が2色型色覚に退化したためと考えられている。
約6400万年前、鳥類とワニ類を除く主竜類が絶滅し、次の新生代では、その空白を埋めるように哺乳類は爆発的に放散進化し、多種多様な種が現れて地上でもっとも繁栄した種となった。
現在では地中や水中などを含め、地球上のほとんどの環境に、哺乳類が生息している。
アデロバシレウス
引用:Wikipedia
アデロバシレウス(Adelobasileus cromptoni)は、現在見つかっているなかで最古の哺乳類であるといわれる化石種の哺乳類、あるいは哺乳形類。属名は「目立たない王」の意。アメリカ・テキサス州のチンリ層群で発見された。繁殖は卵を産んでいた。
中生代三畳紀後期の2億2,500万年前に生息していたと推定されている。それまで最古の哺乳類であった2億1,000万年前のエオゾストロドンより、さらに1,500万年さかのぼることになった。
1989年に糞化石の中から頭骨の一部が発見されている。発見された頭骨は吻端などが欠損していたが、大きさは長さ1.5センチ、幅も1センチに満たない小さなものであった。推測される体長は10センチから15センチ、現在のトガリネズミのような外見であったと思われる。
この頭骨には祖先となった獣弓類との類似点も多く認められるが、眼窩に視神経孔がある、蝸牛の付着点である岬角があるなど(哺乳類以外の)獣弓類にはなく、哺乳類のみに見られる特徴がある。生態についてはよく分かっていない部分もあるが、おそらくは夜行性で昆虫を食べていたのであろうと推測される。
エオゾストロドン
引用:Wikipedia
エオゾストロドン (Eozostrodon) は、中生代三畳紀に出現した食虫性の小型動物で、最初期の哺乳類または哺乳形類。
かつて属名はモルガヌコドンとよばれたが、エオゾストロドンに先取権があり、シノニムになっている。
頭胴長8 - 9cmと、現生のトガリネズミほどの大きさ。臼歯は三つの咬頭が直線上に並ぶ形態であり、哺乳類としては祖先的な形態を留める。
おそらく卵生であるが、子供は乳腺から分泌される乳を与えたと思われる。夜行性で昆虫やミミズなどの小動物を食べていたと思われる。
乳腺
引用:Wikipedia
乳腺(英: Mammary gland、羅: Glandula mammaria)は、哺乳類の、乳汁を産生する外分泌組織。 左右対をなし、霊長類では胸部、有蹄類の大部分は鼠径部、食肉類、豚、齧歯類では腋窩から鼠径部にかけて存在する。
引用:哺乳類誕生ー乳の獲得と進化の謎 酒井仙吉 講談社ブルーバックス
乳腺の出現
汗腺のアポクリン腺の分泌物は、脂肪、タンパク質、糖分、その他微量要素で、皮膚の保護と体毛の維持を担っていて、乳腺細胞と共通点が多い。
一方、汗腺のエクリン腺は99パーセント水分で、体温調節と関係する。
耳の出現
耳は原索動物で出現し、頭部の左右に配置された。
原索動物
引用:http://manabu-biology.com/
発生の過程で脊索が形成される動物であり、ホヤのなかまの尾索動物、ナメクジウオのなかまの頭索動物が含まれる。ホヤは幼生時に脊索が見られるが、成体になると退化する。神経管は幼生・成体ともに有している。
またナメクジウオは脊索が退化せずに、脊索・神経管ともに終生持ち続ける。
脊索(中胚葉由来)は外胚葉に働きかけて神経管(外胚葉由来)を誘導する働きを持つ。
脊椎動物においては、神経管が脊椎へと分化していく過程において、脊索は退化する。ヤツメウナギなどの原始的な魚類(無顎類)は、脊椎が形成されても脊索が残っている。
原索動物は単一の背側神経管を持っている。これは、体の背側にある中空の神経索のことである。
咽頭部に鰓裂を有する。鰓裂とは、発生途上で、咽頭部の両側に生じてくる数対の裂け目のことを指す。魚類と両生類では成体まで残って鰓孔となっていくが、肺呼吸する動物では再び閉じてしまう。
昔、ホヤは軟体動物として分類されていたが、1866年に脊椎動物の脊索と相同の構造がホヤの幼生に存在することが確認され、原索動物に分類された。ホヤは幼生時にはオタマジャクシのような形態を持ち、泳ぐことができる。
幼生はやがて岩などに固着して尾部を失い、成体の形に変化する。ホヤの成体は活発に運動する幼生とは異なって、殆ど動き回らない固着生活を送る。海水中のプランクトンや有機物を濾して食べるろ過摂食を行なう。
引用:https://ameblo.jp/hashiihashii/image-11476416896-12430615501.html
原索動物のヌタウナギは、うずまき管(聴覚)と前庭(平衡覚)と横型のループの半規管(回転覚)・・・一半規管
原索動物のヤツメウナギは、縦型のループの半規管(回転覚)が追加され、平面の回転覚となった。・・・二半規管
魚類は、ループの半規管(回転覚)が追加され、半規管の角度は互いに90度となって、あらゆる方向の回転覚となった。・・・三半規管
両生類は水から出たため空気は音を伝えにくいので、鼓膜がつくられ、顎の骨を一枚使って(耳小骨)、前庭にくっつけ、音を増幅した。・・・中耳
爬虫類と鳥類は、音を集めるため、外耳道をつくった。
哺乳類は、耳殻をつくって小さな音を集め、耳小骨を3枚に増やし、音の来る方向も詳しくわかるようになった。