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Tenrecsの防御的な棘は、脳のサイズを犠牲にする可能性があります

少なくとも2900万年前、小さなトガリネズミのような哺乳類がモザンビーク海峡を越えて植生の山、または恐らく空洞の丸太に浮かんで、マダガスカル島に上陸しました。 この漂流者が妊娠した女性であったか、大人の少数の人口であったかは謎のままです。 私たちが知っているのは、このありそうもない航海者が生き残り、繁殖し、それぞれが島の異なる生息地での生活に適応したさまざまな種のスコアに変換することです。

今日、私たちはこれらの生き物をテンレックと呼び、科学者たちは、小さな形状シフターの37の生きている種を認識しています。

いくつかの、より長い尾のないテンレックのように、低木や木の枝にしがみつくことを可能にする巻きやすい尾を進化させました。 その他、クモの巣状のテンレックのように、水生生物に適応し、甲殻類や昆虫の幼虫を水中で狩ります。 Tenrecsは、強力な掘削爪とビーズの小さな目を備えたほくろのような米tenrecなどの地下を征服しました。

おそらく、テンレック家系の最も有名な枝は、ハリネズミに似た5種に属します。 それぞれが特殊な毛を持ち、時間が経つにつれて、捕食者の背骨に変化します。

これらの防御策にはコストがかかった可能性があります。 Journal of Mammalogyで最近公開された研究では、これらの極端なスパイク状の適応が脳力の低下とともに発達した可能性があるという証拠が見つかりました。

スパイキーなテンレックを作るには複数の方法があります。 Echinops telfairiSetifer setosusの 2種は、ハリネズミに似た短くて太く堅い棘を持ちますが、他の種はより長く、曲げ可能なクイルに毛が混ざっています。

ロングビーチのカリフォルニア州立大学の進化的行動生態学者であるテッド・スタンコウィッチは、哺乳類における武器と警告の進化を調査して生計を立てています。 スカンクストライプや香りの腺からマンタカの牙やアルマジロの鎧に至るまで、スタンコウィッチと彼の研究室は、そのような防御がどのように、そしてなぜ起こるのか、動物の体の他の部分に何が起こるのかを知りたいと思っています。

レッサー・ヘッジホッグ・テンレック 小さいハリネズミのテンレック( Echinops telfairi )の背中は鋭いスパイクで覆われています。 (Tollkühn/ ullstein bild by Getty Images)

結局、クイルなしでやった32種類のテンレック。 それでは、数百万年前の生命について、これらの5つの他の種を進化させて進化のハックルを獲得したのは何だったのでしょうか? そして、動物は彼らの自然な防御のためにどのような代価を支払わなければなりませんでしたか?

「これらは構築するのに高価なものだと考えています」とスタンコウィッチは言います。 「大きな鎧を構築して持ち歩くには多くのエネルギーが必要です。そのため、何らかの方法でそれを支払う必要があります。」

また、エネルギーの観点から、脳組織は非常に高価です、とスタンコウィッチは言います。 2017年に彼の研究室は、647種類の哺乳類の中で、何らかの特殊な防御を進化させた動物が、鎧、スパイク、化学兵器など、脳量の損失を被る傾向があることを発見しました。 また、種の脳のサイズは多くの要因によって決定されますが、防衛兵器の開発と脳のサイズの減少との相関関係は、この2つが関連していることを示唆しています。

そこにいる防具や羽ペンなどの哺乳類のほとんどは、最大の種の中で平均体重が2ポンド未満のテンレックよりもかなり大きいです。 脳の大きさの減少傾向が小さなテンレックで続いているかどうかを把握するために、スタンコウィッチと元学生のコリン・ステンスルードは、博物館の学習スキンと国際自然保護連合の自然史データを使用しました。

科学者たちは、テンレックがより大きな体のサイズに進化し、より開かれた生息地に移動するにつれて、棘が進化する可能性が高いことを発見しました。 そのような場所で昆虫の恵みを味わうために、動物は野原や森に飛び込み始めたかもしれませんが、そうすることで自分自身を危険にさらします。 鳥、ヘビ、フォッサなどの捕食動物(マダガスカル原産の猫のようなマングースのいとこ)は、すべてテンレックを捕食します。

より激しい捕食は、おそらく突然変異によってそれらがより硬い皮膚またはより硬い毛皮を与えたために、むさぼりするのがより困難なテンレックを選択したかもしれない。 そして、そのプロセスが何百万年もゆっくりと続くと、最終的にテンレックは首と背中が鋭いスパイクでいっぱいになり進化する可能性があります。

しかし、重い装甲は安くなりませんでした。 棘を発達させたテンレック種の相対的な脳質量が減少しただけでなく、研究者たちは、とげの程度と衰退量の間に相関関係があることも発見しました。 より堅牢なスパイクを持つ種は、より小さく、一見安価な棘を持つものよりも、体の大きさに対してより多くの脳質量を失っていました。

それで、これはロジャー・アラン・ウェイドが歌ったときに発生生物学について話していたことを意味するのでしょうか?

スタンコウィッチによると、とげのあるテンレックが愚かであるとは限りません。 おそらく、彼らは必要なだけスマートです。 「あなたの防御が彼らに対して効果的であることを知っているので、空中または地上で捕食者に多くの注意を払う必要はありません」と彼は言います。

より脆弱な獲物種は、彼ら自身が検出される前に捕食者を検出できる良い耳、スニッファー、目および他の感覚アレイに生物資源を投資しなければなりません。 しかし、とげのあるテンレックは、ウニのようなボールに転がったり、捕食者が電話をかけてくるととがった頭を振り回したりできるため、そのような投資をすくい取ることができます。

ただし、未回答の質問がいくつか残っています。 進化生物学者であり、アラスカ大学博物館の哺乳類のキュレーターであるリンクオルソンは、テンレックが最初に到着したときのマダガスカルの様子はよくわからないと言います。いくつかの種が現在オープンな生息地を好むという理由だけで。

「不確実性と、その不確実性が私たちの時代にどのように大きくなるかを常に意識する必要があると思います」と、テンレックの研究に四半世紀を費やしたオルソンは言います。

また、これらの種のいくつかを閉鎖または開放生息地のいずれかに生息していると分類することは困難です。 縞模様のテンレックとして知られているオープンな生息地で特定された2つのとげのある種は、森林でも見つけることができます、とオルソンは言います。 そして、もう1つ、 Tenrec ecaudatusは 、年をとるにつれて大きくなるにつれて、とげの多くを失います。これは、他の種の傾向に反するようです。

「そうは言っても、自然界で見られる一般的な規則には常に例外があります」とオルソンは言います。

最終的に、種がどのようになったかを正確に知ることは常に不可能です。 しかし、それらの驚くべき多様性はすべて生息地が豊富な1つの島に詰め込まれているため、テンレックは過去への非常に明確な窓を提供します。

Tenrecsの防御的な棘は、脳のサイズを犠牲にする可能性があります