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 そもそももともとは海暮らしのアリエッティで、進化の過程を経て陸地へと移動していったらしいじゃん、地球内生命体とか。

 だがあまりにも昔すぎてその全貌は解明されていない。これまで、地球内生物が海棲から陸棲へと進化していったの理由として、手足を獲得したからだという説が有力だったが、ノースウェスタン大学とクレモント・マッケンナ大学、スクリップス・アンド・ピッツァー大学の最新の研究によると、実はそうじゃなくて、視力の発達が原因だと言う。
 
 ワニのような生物が、まず最初に陸にいる獲物を見つけることができるようになり、それから手足が発達して陸に上がるようになったというのだ。
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Our short-sighted inner fish: Vision explains why our fish ancestors came on to land

目が大きくなり視界が広くなってから脳の発達へとつながった


 ノースウェスタン大学の神経科学者でエンジニアのマルコム・A・マクルヴァーと、クレモント・マッケンナ大学の進化生物学者で古生物学者のラーズ・シュミッツは、化石の記録を調べ、水中から陸上に上がったあとではなく、その前に目の大きさが3倍近くになっていたことを発見した。

 目が大きくなると同時に、目の位置も頭の側面から上になり、水上の視野が広くなった。これが、結果的に陸生脊椎動物の大きな脳の発達へとつながり、魚のようにものに単純に反応するだけでなく、計画をたてて行動することができるようになったという。

なぜ、わたしたち生物は3憶8500万年前に陸上にあがったのか? それは視力が関係しているのではないかと、初めてわたしたちは考えました

 とマクルヴァーは言う。

陸に上がる前から、脊椎動物の視力が格段に良くなったことがわかりました。わたしたちの仮説はこうです。ヤスデ、ムカデ、クモなどまだ手つかずのエサが陸上にたくさんいるのが、水中から見えたのがすべての始まりではないかと。その後、ヒレから手足が発達することになったのです

 ちなみに無脊椎動物は、わたしたちの祖先の脊椎動物より5000万年早く陸に上がっている。

 目が大きくなったことは重要なファクターだ。水面に目が出るだけで、魚は水中から見るよりも70%も遠くを見ることができる。目の大きさが3倍になれば、視界は100万倍にも広がる。これが、陸に生物がはびこる何百万年も前に起こった。

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大きな目は水中でなく陸上で優位


 「大きな目は水中では役に立ちません。すぐ目の前にいるものに視野が大きく制限されるからです」と、シュミッツ。

しかし、大きな目は空中を見る場合はとても価値があります。進化の過程においては、相殺取引が生じることが多々あります。目が大きくなることによって起こる代謝の損失は果たして水生生物にとって価値があるのでしょうか? なにが決め手になるでしょう? それは、陸の獲物を探すことができることだと考えています

 結果的に大きな目になったとしても、水中ではそれほど視野は広がらないことはわかっている。実際、陸に上がった後であらわれた生物の中には、水中生活に戻ったグループもある。そうした彼らの目は現在の魚のようにまた小さくなった。

 この「陸生脊椎動物の誕生に先立つ視界の飛躍的な広がり」という論文は、米国科学アカデミー紀要(PNAS)に3月7日付で掲載された。

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視覚能力の向上により、認知能力を向上させていった


 視覚の能力があがったことで、手足をもつ初期の生物たちがより複雑な認識力を発達させることができた。

 視界が限られた水中では不可欠だった、瞬時に反応するスピードはそれほど必要なくなり、予測認知といった人間がもつ能力へと進化することになった。つまり、未来を見越した選択肢を比較検討して、戦略を選ぶ能力だ。

 マクルヴァーとシュミッツは、水中から陸上へ移行する前の時代、移行中の時代、移行後の時代の59の化石標本を調べた。

 そして、それぞれの生物の視界環境をコンピューターシミュレーションした。(例えば、昼間の澄んだ水や淀んだ水、昼間や夜間の水上など)それによると、目が大きくなることのメリットは、生物が水中からではなく空中を見ているときに実現できることがわかった。

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 化石の眼窩の大きさと頭部の長さを測って、そこから目の大きさと、その動物の体長を割り出した。すると、陸上に上がる前は、眼窩の直径は平均13ミリだったが、陸上に移行した前後のものは36ミリだった。

眼窩の大きさが3倍になるのに、1200万年かかったのです。この進化の時間のスケールの壮大さに驚きを隠せません

 ふたつ以上の学問分野にまたがって研究を進めることによって、マクルヴァーとシュミッツは、わたしたちの水生の祖先が広い視野で陸上に豊富な食べ物を見つけたことによって、情報のジップライン(高い地点から低い地点へ移動すること)をたどったことを示した。

 わたしたちの祖先を水中から陸に移動させたのは、手足ではなく目だったのだ。

via:.northwesternpnassciencedailyなど/ translated konohazuku / edited by parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 09:28
  • ID:MSpV.7cM0 #

生物って、まず陸上を這う状態から、進化して空を飛べる鳥が現れたって事だと
思うけど、海の生物も最初は泳げず地面を這っていたのかな、それとも流石に液体
の中だったら最初から泳げただろうか

2

2. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 09:38
  • ID:FcOdYYP.0 #

※1
なぜ陸上からスタートだと思ったのか

3

3. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 09:51
  • ID:.rBXMpt80 #

>ワニのような生物が、まず最初に陸にいる獲物を見つけることができるようになり、それから手足が発達して陸に上がるようになったというのだ。

その陸にいる獲物はどうやって陸に上がったんだ?

4

4. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 09:59
  • ID:nz0NjKrG0 #

>何百億年も前に起こった

何百万年も、の誤字かな?

5

5.

  • 2017年04月24日 10:01
  • ID:L9myzscR0 #
6

6. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 10:09
  • ID:F1S1CfDH0 #

水中で生活保証されてるならわざわざ陸に上がる必要もないからよっぽど水中の暮らしが過酷だったのかねぇ

7

7. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 10:13
  • ID:NEnjqTvR0 #

視点としては興味深いが、穴だらけの理論だ。

第1に、脊椎動物の立場に立ちすぎている。脊椎動物以前に陸上に上がっていた生物達がいたなら、彼らは他の生物が海から上がってくることをみすみす見逃すだろうか?

第2に、目の位置や視野が上陸に伴って変化したということだが、水中でも同様の位置にある生物や高い認知能力を持つ生物は存在する。彼らはなぜそのようになったのか?

第3に、上陸に当たって変化が必要なのは眼だけではなく、ありとあらゆる感覚器官にも当てはまる。その中で視覚だけで話を進めていいのか?脊椎動物が初めて上陸した時に、世界は夜であった可能性もある。

その他挙げればキリがないので、とりあえずこの辺だけでも考察を聴きたい。

8

8. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 10:14
  • ID:.S80RYh20 #

※3
先行して節足動物が蜘蛛だの昆虫だのの先祖として陸に上がったんでない?

9

9. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 10:19
  • ID:tH083.4Q0 #

※4
地球さんの壮絶なサバ読みを感じる

10

10. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 10:21
  • ID:RW2h6a3n0 #

※3
脊椎動物以外だったら虫とか?

11

11. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 10:26
  • ID:GHEhs87q0 #

ヤスデも蜘蛛も生物だと思いますが

12

12. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 10:27
  • ID:GsqR8bUB0 #

浅瀬や小川が渇水其の他で途切れる
視力が低い奴『もうこの水たまりはダメじゃ!イカン!何処に次の水が有るか判らん…こっちか?一か八かで!ああ違う!此処も禄に水が無い!あああ…もう駄目じゃ…』チーン
視力の高い奴『お、次の水はあそこか…よし、少し堪えれば届くな。では!ウリャあああああっ!よし!本流復帰!俺生存!』子孫へ続く!

13

13. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 10:27
  • ID:3OMBDKng0 #

「進化しよう!」って意識してできるものなのかと

14

14. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 10:33
  • ID:0coFI7v30 #

※3
その獲物は昆虫でしょ。
昆虫は系統が全く違うから、この研究とは矛盾してない。

15

15. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 10:34
  • ID:e4CGY..d0 #

※3
虫でしょ
先行した分、地上は虫だらけだったわけだ

16

16. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 10:53
  • ID:w42AP6xS0 #

※3
>ヤスデ、ムカデ、クモなどまだ手つかずのエサが陸上にたくさんいるのが、水中から見えたのがすべての始まりではないかと
ってあるから、ムシみたいなやつでしょ。
この話は脊椎動物のことだから、ムシとは全然べつの進化の仕方だったんでしょうね。

17

17.

  • 2017年04月24日 11:17
  • ID:EGojCUfH0 #
18

18. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 11:27
  • ID:S8ljsPl80 #

「陸にいる獲物を見つける」ってとこで?となった
タイトル「生物が」じゃなくて「脊椎動物が」だよね

19

19. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 11:36
  • ID:6GkjCedo0 #

目っておもしろくてさ、光学的な理由で生物による差異が少ないんだよね。
見る対象が同じ哺乳類だと体の大きい生物は相対的に目が小さくて小さい生物は目が大きいでしょ。
人間なんて全人種の大人で眼球の大きさは23.5mmになり誤差1mmに収まる。
進化の必然なんだろうけど、なぜ必然なんだ?って考えると研究するとこのようなことが判明する余地がいろいろあると思うよ。

20

20. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 11:53
  • ID:7tC4zSDk0 #

最初の魚がやきう民に見えた

21

21. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 11:58
  • ID:qX8Y2iBB0 #

進化なんてウソウソ。
神様が全部決めたんだよ。
ID理論よ。



てことを本当に信じている人がアメリカにたくさんいるらしいから怖い。

22

22. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 12:17
  • ID:IvkFm21V0 #

※1
原子同士がくっついて水素やら炭素や窒素になって、それがアミノ酸になって、それがタンパク質になって、それが自分で増殖を始めたのが生物なので、その条件をみたすにはある一定の範囲内の温度の水(みたいなもの)の中が今のところ当てはまっている
地球初期のちょっと熱い水(海みたいなもの)の底が定説
そうでないと熱過ぎても寒過ぎても、タンパク質が変質してダメになっちゃったりそもそもアミノ酸にもならなかったりする。深い水(海)の底だと温度が一定になるし、まだ厚い大気がなかった頃に地球に降り注いでいた宇宙線(放射線)からも生物が逃れられる

ちょっと検索してみると地球の生命の誕生とか歴史とかが出てくるよ

23

23.

  • 2017年04月24日 12:39
  • ID:VrcN.yXn0 #
24

24. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 13:14
  • ID:pXA.Lb0N0 #

八つ目ウナギからは進化しない方がいいですね

25

25. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 13:38
  • ID:i0qAds1N0 #

よく目が大きくて顔の中心から離れている人を魚顔と言うけど実は魚顔の方が陸上生活向きだったという訳だ。

昆虫は単眼、複眼、紫外線、赤外線なんでもありだから脊椎動物と比べても仕方ない。

ナマズが水辺の鳩を襲うこともあるし足は重要ではないのかもしれない。
偉い人にはそれがわからんのですよ。

26

26. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 13:48
  • ID:b4z.r8Oj0 #

雨があるし生物が海から来たとは限らないよね?湖や川や水溜まりから、菌レベルの生物が
生まれて、そこから虫や動物に変化していった可能性もあるんじゃ?

27

27. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 14:19
  • ID:keHhUARg0 #

スケベ心で覗いてたら手足生えたった

28

28. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 14:22
  • ID:lwLwl6wJ0 #

途中で面倒くさくなったんでしょ(むろみさん並感)

29

29. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 15:01
  • ID:DyN7AHe50 #

テッポウウオが陸に上がってくるのも時間の問題かな

30

30. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 15:25
  • ID:oQ2G2gy40 #

※2
たぶんだけど、※1は「生命は最初に陸で発生したと思ってるんだけど」みたいな意味で言ったんじゃないと思う。
「『空中を飛ぶ生物』にはその進化過程に漏れなく『飛べずに陸を這う段階』があったのだろうけど、『水中を泳ぐ生物』の進化過程に『水底を這う段階』はあったのだろうか」くらいの意味なんじゃないかな?

※1
それは「流石に液体の中だったら最初から泳げただろうか」の方が正解に近いと思う。
ただし本当の意味で「最初から泳げた」というわけじゃなく、一番最初は『水流に流され運ばれるだけ、任意の移動能力無し』という状態で、そこから自分の身体にヒレなんかを作り出して泳ぐ能力を獲得したのだろう、と。

31

31. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 15:49
  • ID:jjqTkbu90 #

干潟のムツゴロウさんを思うと目の取り付け位置が水面(泥面)を突破して空中に出たことが大事というのもそうなのかなと思うのですが、肺魚さんの目はの位置はそれほど上でないしサイズもちっこいしでどうなのでしょう。そうきるいさんのご意見も聞いてみたいトコロ。

32

32. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 16:10
  • ID:qgySbRL70 #

そういう訳だから、目を大事にしよう。パソコンのやりすぎに注意しよう。
そしてブルーベリーを食べよう。

33

33. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 16:24
  • ID:DhBeAkQV0 #

まずは陸上に上がる利点がなければ

34

34. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 16:34
  • ID:l5QCAiPH0 #

サルと人間の違いも視力、って言うか認識出来る色数の問題って話が有ったよね慥か

35

35. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 18:50
  • ID:bGAShaAA0 #

深海魚の中にも脚のようなものがある魚いるよ

36

36. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 19:00
  • ID:XGO64v3m0 #

人間って体に対して目が小さいと思う

37

37. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 20:38
  • ID:BDjxexB.0 #

動物よりも先に陸上に住んでいた昆虫って一体どこから来たんだ

38

38. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 20:47
  • ID:aZTNxxoQ0 #

※13
自分もそれが気になった
進化は意思ではなく結果だから、先に目が良くなったとしても
陸上に獲物がいるから進化したい→進化しました、とはならない
この論文で言う、目の進化が先である事が事実なら
たまたま目が良くなった水棲生物が空中の昆虫を有利に捕食できた等の理由で繁栄した
その後、たまたま陸上に上がる種が現れた、が正解だと思う

39

39. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 22:25
  • ID:IvkFm21V0 #

※37
海の無脊椎動物(大きすぎるくくりだけど)からだよ
そして陸上の最初の生命は地衣類のようなものというのが有力
生態系の下の方から進出していっている

40

40. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 22:27
  • ID:5ta.7N.C0 #

どこからって、単に動物(魚類から両生類)が陸に上がるより早く、節足動物の方が早く海から陸に上がってさまざまに進化しただけですが

41

41. 匿名処理班

  • 2017年04月24日 23:47
  • ID:nkBGVnYR0 #

この記事タイトルだと先に陸に上がった無脊椎動物は生物じゃ無いみたいに読めて、あんまりよろしくない気がする。

42

42. 匿名処理班

  • 2017年04月25日 00:59
  • ID:Un6J3L4O0 #

進化しようとしてしたわけじゃなく、環境によっていくらでも変わる。けど能動的に行なって変わるものもある。

水辺の温度がちょっと冷たくなってきたから外出て暖まろうと繰り返してたらいつの間にか陸地に上がれるようになってたとか

現存する人類の種族でも亡くなった人の霊魂を慰めるという意味で亡くなった人の肉を食べるということを繰り返し、普通だと脳を食べるとクールー病にかかって脳が死ぬのが
ある世代以降、それに耐性が出来感染しなくなったという。しかも塩基配列を調べた結果一部が既存の人類とは異なっていたという

こういう話を聞くとやっぱり生命って進化の下で生まれてきたんだなと思える

43

43. 匿名処理班

  • 2017年04月25日 01:01
  • ID:O5Jl6o.P0 #

最初に陸上に上がったのがまんま「なんJ民」で草

44

44. 匿名処理班

  • 2017年04月25日 03:47
  • ID:DeomPC5c0 #

こういうのは、何か一つの理由って事は有り得ないと思うよ
体全体が陸上生活に適するように進化して行った
敢えて何か一つと言うのなら、全身の骨格の発達が大きかったと思う
水中に居ると浮力が有るから、骨格はそれ程は頑丈でなくて済む
でも陸上に進出する為には、肋骨とか骨盤周りを丈夫にする必要がある

45

45. 匿名処理班

  • 2017年04月25日 13:51
  • ID:LSXAm7n.0 #

※7
他の方もかいてますが、おそらくは節足動物のほうが先に水中から出たでしょうね。その時に、生存競争として、脊椎動物だけでなく、節足動物同士でもあったハズです。そういう点からも見逃す、見逃さないに関係なかったのでは?つまり節足動物の戦国時代の中に脊椎動物も乱入したと。寡占化が進んでからよりはこういう時のほうが参入しやすいのはビジネスも同じです。
耳は振動を電気信号に変える装置で、おそらく水中も空気中も構造変化は必要ありません。体内と体外の圧力差をどうにかするだけです。しかし、光に関しては水と空気では特性(屈折率など)が大きく違うので構造を変えざるを得ません。そもそも目は最初から目ではなかったのです→wikipedia の眼の進化の項をご覧ください。
夜という言葉が出てきましたが、当時も自転してまして、 24 時間よりも一日が身近かかったようですが、そんなに急に体は変化しませんから夜とか考える必要はあまりないでしょうね。

46

46. 匿名処理班

  • 2017年04月25日 15:06
  • ID:tJiZKXgH0 #

肺の進化だよ
エラだけじゃ絶対に地上に上がれない

47

47. 匿名処理班

  • 2017年04月25日 16:29
  • ID:cwh8zI0T0 #

経験は遺伝するか という研究でググるとわかるけど親の経験は遺伝子的な変化としては残らないけど遺伝子の効き目を調節する注意書きの部分が変化するとわかっているという。つまりよく使う体の器官は長い時の中で世代を経るごとに発達することも考えられる。逆に洞窟の動物の目は退化しちゃうよね。

48

48. 匿名処理班

  • 2017年04月25日 20:23
  • ID:vb.x6EYv0 #

※47
理解が違ってる
獲得形質は遺伝しないが昔は常識だったが、実験の結果で獲得形質でも遺伝する場合があるらしいのがわかってきてる段階
良く使う部分が発達するのではなく、その部分が発達した個体が生存と繁殖に有利な結果で進化が起きている点は変わらない
それと退化は進化論では進化と同義

49

49. 匿名処理班

  • 2017年04月26日 04:58
  • ID:0AQmJhl50 #

※38
進化って言葉にそもそも「年月をかけて変化する」以上の意味はないので(例外もあるが)そこに意思の力が先行するって思う事自体我々が日本語を正しく扱えてないだけだと思う。

この場合、手足の発達よりも先に目が大きくなってるって事実を元に→順番的には目→手足の順で進化した事の説明(理論付け)をしただけじゃないかな。
結果的に元の小さい目に戻った種は水中で暮らした。ともあるから、自発的に手足を生やしたと迄は言っていない。
目が大きくなった段階で手足になり得る形質を持った種はより優位に立てたって事かと

50

50. 匿名処理班

  • 2017年04月27日 04:14
  • ID:1HVjxJcP0 #

※6
水の世界の生存競争では負け犬だったのかもしれないね
必要は発明の母だね

51

51. 匿名処理班

  • 2017年05月02日 09:21
  • ID:smfkUJsn0 #

>「大きな目は水中では役に立ちません。すぐ目の前にいるものに視野が大きく制限されるからです」と、シュミッツ。

でも、イカやカジキマグロなんかは訳わからんぐらい視力いいし、イクチオサウルスとかも巨大な目を持ってたじゃない。
役に立たないなんてことはないんじゃないかなぁ?

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