ウマの進化について

質問

高校生物の問題で以下のようなものがありました。

「北米のウマの化石を年代順に並べると、ウマの進化の過程をたどることができる。初期のウマと現在のウマの歯と指を比較すると、現在のウマの臼歯は大きく咬合面が複雑になった。また、指の数が減り、中指一本だけとなった。
Ｑ．この変化は初期のウマから現在のウマへ、どのような生活の変化があったからと考えられるか」

この問いの解答は、「森林から草原に生活の場を移した」となっています。なぜ、森林から草原に移ると、問題文のようなウマの変化があらわれるのでしょうか？
宜しくお願いします。

回答No.1

honekajiri · ベストアンサー

この質問を見て自分も興味がわいたのでちょっと検索してみました

足の進化のほうは こちらのページを見てもらうとわかると思います
V V V
http://www.isop.ne.jp/atrui/ushi/03_back/07_horse/uma-5.html
あまり力のかからない脇の指を退化させ、真ん中の指を強化してより力強くぢめんをけられるように進化したということでしょう

歯のほうは こちらのページを参考にどうぞ
　 V V V
http://www.mdu.ac.jp/graduate/column/001670.html
こちらはちょっと専門用語が多いのでよくわからないのですが
草原に多く生える硬い植物(イネ科の植物？)を食べることで激しくなる歯の摩滅に対抗するためらしいです

お礼

回答ありがとうございます。
参考ＵＲＬ大変参考になり、すっきりしました。

回答No.4

パブクシャンnoチビ枯淡（@tibikotan）

一般的な動物の脚には五本の指が有るのが当然ですが，
ある学者が現生の馬と共通する化石を北米の始新世と呼称する
今から約5千万年前の地層から発見しました．

その化石には和名として『アケボノ馬』，
学名：『Hyracotherium sp.（ヒラコテリウム）』と名付けられています．

化石を詳細に研究し，
特徴として中型犬ほどの小さい体で，
「前肢は第1指がなく，後肢は第1および第5指が退化している」と発表，

このような化石所見と，
同一地層中から産出されるさまざまな情報などの，
確認された事実のみを基に生存時の環境を推測するのです．
その際に既知の事実と化石情報を組み合わせ，
合理的に当時の様子を復元していくのです．

その際特徴的脚の変化の根拠として，その理由を推察します．
化石の特徴を現在の生物と照らし合わせると，
『馬と言う種』の特徴に合致するのです．
発見された化石からそれらの特徴を持つものを時系列で並べると，
馬のご先祖と推測できるのです．（系統）

【余談】古生物学における種は，化石の形態上の特徴によって決定されているので，
生物学で言うところの『種』とは必ずしも同じではない事に注意してください．
『古生物学での種』を『生物学の種』と厳密に区別する必要がある場合，
『形態種：moropho specis』として使用します．

現在の平原で，草食動物である現生動物と肉食獣の関係を見ると，
天敵から襲われた場合に危険から逃れるためには，
馬は走ってその場から逃げ去る以外に対抗手段がありませんね．
それが脚の進化となったと見られる根拠の1つになるのです．
（適者生存）早く逃げるのに適した種だけが生き残る

歯については特に歯学に伴って化石歯も，詳細に研究されています．
哺乳類の世界では現生の歯の研究から化石に共通している部分があり，
その事から歯が分類及び生存時の生態や進化を知る重要な器官です．

古生物学研究での研究分野で，哺乳類の進化の道筋を辿る場合，
「骨格より歯を頼りに研究を進める」のが常道と言われ久しいです．
つまり「歯は動物の生態とりわけ食性によって独自の進化する」
「歯は顎骨と相関関係で進化する」などの理論を根拠に推測するのです．
説明は省略しますが歯を詳細に分類すると
『高冠歯・長冠歯・短冠歯・無根歯』などに分かれます．
その形質や形態でその動物の食性などが判断できます．
ですから，化石の歯が一本発見されると，
その動物が判明するほどです．

このように
「化石の歯や脚の特徴的変化について，
その他の同一地層内から収集された試料を総合的に用いて
化石の身体的特徴は『森林から草原に生活の場を移した』と，
推察すると身体的変化の理由を合理的に説明できる」と，
研究者は認識し表現しているものと理解すると好いのです．

ちなみにヒラコテリウムの歯の特徴的所見から，
森林内の木の葉を食べていたと推測されているものと思います．

研究の合間に少しずつ記述を重ねた結果
冗長でまとまりの無い的外れの回答になったようです．
理解しにくい所があるでしょうが，
不明の用語は図書館などで調べてください．

馬は専門外のため説明した『馬の進化』に関する論文は読んでいません．
そのため古生物に関する基本的な認識を概略として披露した次第です．
この回答が参考の一助になれば幸いです．

回答No.3

パブクシャンnoチビ枯淡（@tibikotan）

＞なぜ、森林から草原に移ると、
＞問題文のようなウマの変化があらわれるのでしょうか？

こんばんは．
tibikotanです．頑張って勉強していますね．
今回は進化論の基礎的学習にまで進んできましたね．
哺乳類は専門外ですので昔学習した記憶を基に，
記述しますので内容が古いかも知れません事をご了承ください．

ご質問の回答ですが，
歯の構造や形態の変化で，食性が変化した事が理解されるからです．
脚の構造的変化は，狭い森から広い平原で棲息すると，
肉食獣から早く逃げるのに有利と考えられるからです．

先の回答では，学説に変更の可能性を指摘していますが，
進化の基本的理解については，
ご質問の『馬の進化』を基に理解する事に
問題はないと認識しています．

古生物学を学ぶにあたり覚えていて欲しい事があります．
古生物学には基本的な弱点があります．
進化の説明に際し，科学的根拠を持たない部分があると言う事実です．
それは化石による地質時代的な身体的変化を，
「どのように解釈すると合理的に説明ができるか」と言うことです．
その推測から導かれて『進化論』ができあがっているのです．
つまり科学的手法としての，
化石を用いて『再実験』・『検証』・『確認』すると言う段階を経ず
『進化』という結論が導かれているからです．

そのため今では公立大学で魚類学教室・研究室を持つ知人が，
「古生物学は科学というより，哲学の範疇に入りますね」と，
魚類学から古生物学に転換した時点で指摘されたことがあります．
それは化石から当時の生命を蘇らせ，科学が持つ仮説が正しいことを証明するための，
再確認による実験や検証ができない事を指しているのです．
つまり，絶滅した生物を対象にした学問であり
当然不可能なことで止む得ないことだからです．
この点については『古生物学の弱点』として認識しておいてください．

進化論の理解を進めるには地質時代的に身体変化が詳しく研究されている
「馬」が一般的な説明に今でも適切である事に変わりが無い事と理解しています．
この点を理解したとしてご質問に基本的な事柄の説明を加えます．

＞この問いの解答は、「森林から草原に生活の場を移した」となっています。
＞なぜ、森林から草原に移ると、
＞問題文のようなウマの変化があらわれるのでしょうか？

馬の祖先から現生馬を時系列で観察すると，化石歯・脚の進化の特徴を，
比較しその原因を推測すると食性や移動特性の遷移が推察で得られる答です．

化石歯から得られる情報：
現在の森林の中でも，木の幹や枝葉などが繁茂しているために，
天敵から身を隠す場所としては優れている事が充分理解されます．
また森林の植物の植生はその空間的特性によって，
繁茂する植物にも明るい森林上部から薄暗い地上へと，
さまざまに適応し棲み分けた形態を容易に確認する事ができ，
その多様な植物を底辺に食物連鎖が完成され，
棲息する動物にも多様性が見られるなどの点は，
科学的研究で既に誤りのない事実と理解されている．

この事実を地質時代に敷衍し，
地質時代の森林も同様であるとして，
当時の化石動物の生息環境を類推する際の根拠とします．

『馬（歯）』の化石と同じ地層から産出する植物相から，
生息しやすい森林が減少し平原化して来たと類推され，
生物の一部には棲息環境を拡大する種類が出てくることも類推されますね．
その中の一群が平原に棲息場所を拡大するようになると，
身体特徴に変化（進化）が見られます．
【続】

お礼

回答ありがとうございます。
またまた詳しい解説ありがとうございます。古生物や進化は志望ではないのですが、いつも大変おもしろく読ませて頂いています。生物への興味が刺激されます。ありがとうございました。

回答No.2

?橋 昌也（@fudousin）

進化論の典型的な一例として使われる「ウマの化石の変移」ですね。

ただし、近年、時代考証に疑義が生じご指摘のようにキレイではないことが問題になっております。

ご参考まで。

お礼

回答ありがとうございます。
参考になりました。