動物が海に移動した理由を深く掘り下げてみてください。スミソニアンスミソニアン - 記事、スミソニアンで、スミソニアンでの新しい研究、科学、野生生物

陸地から海への動物の移動は、過去2億5, 000万年にわたって数回発生しており、多くの異なる特異な方法で記録されています。しかし、今回、初めて、研究者チームが、進化への洞察を提供するだけでなく、地球への人間の影響をより正確に評価するのに役立つ概要を作成しました。

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海には、四肢の鳥類、「四本足」の鳥、爬虫類、哺乳類、両生類がたくさんいます。これらは陸から海に繰り返し移行し、足をひれに適応させます。遷移はしばしば大量絶滅と相関してきましたが、真の理由は、たとえば化石に基づいて、たとえば地球の気候の研究を通じて部分的にしか知られていません。

これらの遷移は、進化プロセスの「標準的な図解」であると考えられているため、研究に最適です。クジラ、アザラシ、カワウソ、アシカなどの生きている海洋テトラポッドも、これらのテトラポッドの新しい外観をまとめたスミソニアンの2人の科学者であるニールP.ケリーとニコラスD.ピエンソンによると、大きな生態学的影響がありますジャーナルサイエンス 。

単一のフィールドから証拠を収集する代わりに、ペアは古生物学、分子生物学、保存生態学を含む多くの分野からの研究をまとめ、動物が千年にわたって陸から海に移行したときに起こっていたことのはるかに大きな絵を提供しました。

ほとんど必然的に、科学者は狭いサイロで作業する傾向があるため、この研究は彼らの見解を広げ、進化を理解する上でより迅速な進歩を可能にするのに役立ちます。過去数億年にわたってこれらの生き物がどのように順応したか、特に人間が登場してからの時代にどのように変化したかを知ることは、私たちが地球のより良い管理人になるのに役立ちます。

「これは、海に戻るために進化したさまざまなグループについて知られているすべてのユニークな要約です」と、地球科学の教授で地球研究所研究所の会長であるルイ・L・ジェイコブスは言います。南メソジスト大学の人間。この論文は、科学者が種間で比較できるようにすべてをレイアウトしていると彼は付け加えた。

「レビューは本当に進化の中心にあり、進化の研究がなぜ重要なのか」と、バージニア工科大学および州立大学の地球科学の助教授であるスターリング・ネスビットは述べています。ネスビットは、海洋動物ではなく脊椎動物の進化に焦点を当てていますが、スミソニアンの研究者の研究は、彼と彼の学生が、たとえば、いくつかの陸生動物がどのように木に住むことに適応したのかを理解するのに役立つと言います。

この研究は、「海洋捕食者の生物種がどのように進化して人類新世の生命に適応するかを理解するための進化的背景を提供します」と、論文の主執筆者であり国立自然史博物館の古生物学部門の研究者であるケリーは言います。彼は、論文で「擬人化」という用語を使用することを意図的に選択したと付け加えました。一部の科学者は、現在の地質時代を記述するためにそれを使用しますが、それはまた、人間が惑星の方向に支配的な役割を果たしているように見える時間であることを意味します。

3億年の間に、アザラシからモササウルスに至る多くの種類の種が、陸上での生活から海洋へと移行する際に、同様に流線形の前肢（水泳用）を独自に開発しました。（NMNH、ニール・ケリーとニック・ペンソン）

「これらの動物の運命がどうなるかを想像することは、単に学術的なことではありません」とケリーは言い、特に海洋捕食者は生態学的に重要なプレーヤーであると付け加えました。「これらの捕食者を失うと、大きな影響を与える可能性があります」と彼は言います。

Kelley and Pyensonの論文は、さまざまな分野での主にピアレビューされた147件の研究から得られており、多くの海洋テトラポッド種の間で発生した並行適応のいくつかの豊富な概要を示しています。それは非常に興味をそそるものです、とジェイコブスは言います。

その多くのスレッドの中で、この研究は化石色素再構築と呼ばれる比較的新しい研究ラインを強調しています。これは、化石から古代の鳥の羽や先史時代の爬虫類の皮膚の色を決定する能力を科学者に与える技術です。着色は、種が環境に適応する方法の手がかりを提供します。たとえば、ある研究では、古代の海洋爬虫類には「おそらく温度調節や超暴力的な光の保護のために」暗い色が付いていたことが明らかになりました。

著者によると、ゲノム研究は、異なる祖先を持つ海洋動物が海洋に入ったときに同様の適応を発達させたように見える理由をまとめるのにも役立っています。たとえば、くちばしクジラとアザラシの両方が進化して、ミオグロビン（酸素結合タンパク質）を筋肉に保存できるようになりました。これにより、ディープダイバーは水中で長時間生き残ることができます。ゲノミクス以前は、科学者はそのような能力を分子レベルまで追跡することができませんでした、とケリーは言います。

しかし今、彼らはこれらの異なるタイプの海のダイバーが同じ細胞メカニズムを持っているかもしれないことを見ることができます。「そこには進化の深いつながりがあります」と、自然史博物館の化石海洋哺乳類のキュレーターであるピエンソンは言います。問題は、遺伝子配列を特定の行動や体型、呼吸能力、ひれの発達に結び付けることができるかどうかです。「まだわかりませんが、今後5年ほどでそうなるかもしれません」とケリーは付け加えます。

5, 000万年以上の時間を経て、現代のイルカと絶滅した魚竜は異なる陸生種から派生しましたが、それでも同様の魚のような体を発達させました。（NOAAのイルカ。魚竜、Lindgrenら、Nature Publishing Groupの好意による）

このレビューでは、テトラポッドの進化に対する人間の影響を示すさまざまな研究もまとめています。人間はさまざまな四足動物をほぼ絶滅に追い込んでおり、人間の活動は他人の消失を間接的に早めているようです。 7種のウミガメのうち6種が絶滅の危機に。しています。そして、中国のその川でのみ見つかった長江川イルカは、2006年に出荷事故と生息地の劣化の結果として絶滅したと宣言されました。

しかし、いくつかのテトラポッドは人間よりも優れています。太平洋でのみ生息すると考えられていたコククジラは、最近大西洋で発見されました。「彼らがどのようにそこに着いたかについての最良の推測は、彼らが北極圏を移動していることです」とケリーは言います。化石の記録によれば、コククジラはかつて1億年前に大西洋に住んでいたため、彼らの後退は再植民地化のプロセスである可能性があります、とケリーは言います。

KelleyとPyensonは、たとえば海洋生物を詳しく調べるために、過去と現在を結びつけるために、古生物学者、生物学者、環境保護論者などの間で、彼らの論文がより多くのコラボレーションの動機付けになることを願っています。人間は「未来に大きな影響を与えています」とピエンソンは言います。このレビューは、「これらの生態学的に重要な種の運命はどうなるのか」という質問に答えるのに役立ちます。

「海洋を理解することは、この惑星の人間にとって不可欠です」と、ジェイコブスは言い、生態系で重要な役割を果たしていると述べています。しかし、彼は、人間が海を変えており、海面の上昇と気温の上昇、そして塩分と酸度の変化をもたらし、それらはすべて動物にストレスを与えていると付け加えています。「これらの物理的な変化がもたらすことの予期しない結果をすべて知りません。」