生物学・科学に関する雑感。

現在ウィスコンシン・マディソンに研究留学中


2008年05月19日

An overview of the paranotal theory on the origin of the insect wings.

An overview of the paranotal theory on the origin of the insect wings.
Quartau, JA (1986)
Publicacos do Institudo de Zoologia "Dr. Augusto Nobre" Faculdade de Ciencias do Porto 194: 1-42

ちょうど年明けくらいから、昆虫の翅の起源問題に興味を持ち、文献を読んでいます。札幌での仕事とも、ウィスコンシンでの仕事とも直接関係ないので、趣味の読書といったところです。

昆虫の翅が、祖先のどの構造に由来するのか、という問題はもう100年以上議論されていますが、いまだに2つの説が併記されるような状態です。

ひとつはparanotal theoryと呼ばれているもので、昆虫の背板の横が張り出して翅になったとするもの。多くの場合、シミのような昆虫を翅が進化する直前の状態と仮定し、植物から飛び降りる際にパラシュートのように使ったのではないか、という憶測が伴います。

もうひとつはgill-exite theoryと呼ばれるもので、多くのバリエーションがありますが、カゲロウの幼虫の鰓を祖先構造と仮定し、さらにそれは脚の基部の節の外葉に由来するのではないか、という説。こちらの説では祖先は水生昆虫であると仮定され、さらには、移行段階では、短い翅を使って水面をヨットのように移動していたのではないか、という憶測が伴う場合があります。

さて、この論文はparanotal theoryの側に立って、冷静に問題点を整理しています。100年以上前から多くの議論がある中で、比較的最近に書かれ、論点も整理されているので、この問題の入門には最適なレビューであります。Grimaldi & Engel (2005)に引用されていたため知ることができました。引用をたどってでなければ、なかなかマイナージャーナルの論文には辿り着けません。翅の起源問題では、極めて重要な論文がマイナージャーナルに載る傾向があって、これも一つの困りどころ、あるいは見方を変えれば楽しみでもあります。

さて、本論文ではまず、節足動物では背板の側面がひさし状に突出するケースが多くみられることを挙げています。昆虫以外では、三葉虫、甲殻類、ある種のダニ、ヤスデなど、昆虫ではイシノミ、シミ、ゴキブリ、カマキリ、シロアリ、半翅類(クビナガカメムシ、グンバイムシ)、鞘翅類(シデムシ、ハムシ)、古網翅類、原直翅類、など。多くの昆虫で前胸背板の側面が張り出しており、さらに多くの点で翅芽との類似性がみられるとのこと。

古生代の環境を考慮した生態的な議論も豊富に盛り込まれていますが、こちらは憶測が多く含まれているので、とりあえずパス。捕食回避、分散などの飛翔の意義についても様々に述べています。

また、翅の起源は本当に一回なのかという問題。特にトンボの翅の構造があまりにも独特なので、他の有翅昆虫とは独立に翅を獲得したのでは?というのはたびたび起こる議論らしいです。目間の系統関係も重要になってきますが、一回進化が主流派の意見ということでとりあえずOK。あとは翅基、翅脈、筋肉系の相同性をどう見て、どう進化したと推定するかという議論。

最後にparanotal theoryへの反論、対案と比べて、総合的に議論しています。やはり、paranotal theoryはSnodgrass (1935)ら大御所が支持してきた説だけあって、多くの間接的証拠に支持された強力な仮説であるという印象です。

構図としては、gill-exite theoryを含むその他の仮説は、定説に立ち向かう新説、珍説、あるいは大発見?という位置づけになると思います。Averof and Cohen (1997)によって甲殻類の外葉と昆虫の翅において共通して発現する転写因子が発見されて以来、gill-exite theoryがだいぶ勢いを持っていますが、私は、いずれ揺り戻しが来るのではないかとの印象を強く持ちました。
posted by シロハラクイナ at 04:09| シカゴ ☁| Comment(2) | TrackBack(0) | 論文 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
この記事へのコメント
文章を書くのがお得意のようですね。
ふわーっと、勉強させていただきます。
Posted by PC大好き at 2008年05月20日 11:16
I genuinely enjoy studying on this internet site, it contains good posts. “A short saying oft contains much wisdom.” by Sophocles.
Posted by shoe lifts for men at 2013年07月24日 07:49
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