空腹のアザラシは2300万年前にヒゲを追い始めたかもしれない

2,300万年以上前、現代のアザラシの古代の近縁種であるポタモテリウム・ヴァレトーニは、おそらくヒゲを使って餌を探し、水中の世界を探索した最初の鰭脚類の1つだった。この研究結果は8月17日、コミュニケーションズ・バイオロジー誌に発表され、古代のアザラシが陸上生活から主に水中での生活へとどのように移行したかについて、さらなる洞察を提供している。

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現在の鰭脚類の近縁種は、ほとんどの時間を海水の波下で過ごす、よく知られているゼニガタアザラシとは異なり、主に陸上の淡水環境に生息していました。これらの初期のアザラシは、ひれの代わりに歩くための脚と長い尾を持ち、体長がはるかに長く、現代のカワウソに少し似ていました。

「鰭脚類（アザラシ、アシカ、セイウチ）は、祖先が海に入って以来、大きく多様化しました」と、オランダのナチュラリス生物多様性センターの脊椎動物古生物学者で、この研究の共著者であるアレクサンドラ・ファン・デル・ヘール氏はPopSciに語った。「現生の鰭脚類はすべてポタモテリウムと非常に遠い関係にあるため、ある意味では現生の鰭脚類はすべてポタモテリウムと等しく近い関係にあると言えます。そのため、ポタモテリウムは基質（または基底的）鰭脚類と呼ばれています。」

初期の種の中には、前肢を使って周囲を探索していたものもあったが、この研究が行われるまで、科学者たちはアザラシやその近縁種がいつからヒゲを使って餌を探し始めたのかはわかっていなかった。ヒゲは太くて硬い毛で、根元には神経終末が無数にあり、動きに非常に敏感だ。ヒゲは水中の振動を感知するのに役立ち、魚を見つけやすくする。

ファン・デル・ギア氏とイタリア、ギリシャ、スウェーデンの研究所の同僚たちは、シカゴのフィールド自然史博物館を訪れたことがきっかけで、神経生物学のこの分野を研究するようになった。そこで彼らは、エンドキャストと呼ばれる特別な頭蓋骨模型のコレクションを研究した。「エンドキャストとは、頭蓋骨の内部を埋めることで、（かつての）脳の空間を埋めるものです。脳は軟組織で、化石化せず、死後分解して消滅します」とファン・デル・ギア氏は説明する。

研究では、これらのエンドキャストを使用して、ヒゲ採食行動の進化を調査しました。ポタモテリウムの脳構造を、クマ、イタチ科、アザラシの近縁種を含む 6 種の絶滅した肉食哺乳類と 31 種の現生肉食哺乳類と比較しました。研究チームは、冠状回と呼ばれる脳領域の大きさと構造を比較しました。いくつかの以前の研究では、この領域がアザラシのヒゲからの信号の処理に関与していることが示唆されています。

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研究者たちは、ポタモテリウムの冠状回が、コツメカワウソなど前肢を使って餌を探す古代および現生の陸上哺乳類よりも大きいことを発見した。しかし、ユーラシアカワウソなどヒゲを使って探索する他の古代のアザラシ類や半水生哺乳類と同程度のサイズの冠状回を持っていた。これは、ポタモテリウムが餌を探すのに前肢とヒゲを組み合わせて使っていた可能性があることを示している。

研究チームは、研究で見た収斂進化に驚いた。「アザラシだけでなく、カワウソやジャコウネコなどアザラシとは無関係の肉食哺乳類も、アザラシと同じようにヒゲを使って水中で獲物を探し、脳の同じ部分を発達させたのです」とファン・デル・ギア氏は言う。

さらに、家族関係に関係なく、冠状回が同じ種で同じ行動をしているのを見て、研究チームは驚いた。研究チームは、ヒゲを使った餌探しは、アザラシの仲間が現在のように完全に水中生活に移行する前からすでに行われていた可能性があると考えている。ヒゲを使うことで、中新世の生物は水中で餌を見つけることに適応できたのかもしれない。

この研究は、過去を調べるために脳のエンドキャストを研究することの価値も示している。「脳のエンドキャストの詳細を調べることで、化石種の行動や機能を推測することができます」とファン・デル・ギア氏は言う。