進化学：板皮網胴甲類の交尾と顎口類の体内受精の起源

有顎脊椎動物（顎口類）の生殖には体外受精または体内受精のいずれかが用いられる。体内受精が体外受精から進化することはあるが、その逆は起こり得ないと一般に論じられている。化石有顎脊椎動物であり、近年の研究結果から顎口類ステム群の側系統とされている板皮類の一部には、雄性交尾器が存在している。このことは、顎口類にとって体内受精が原始的なものである可能性を示唆しているが、そうした結論を得るには、交尾が単に板皮類の一部の分類群に限られた特異な特徴ではないことを明らかにする必要がある。胴甲類はクラウン群から最も遠い板皮類であると一貫して考えられており、そのため受精様式の点で大いに注目されるが、その生殖生物学的特徴は現在まで明らかでなかった。今回我々は、一部の胴甲類では雄が皮骨性の交尾器を備えており、雌は交尾を補助したと推測される一対の皮骨板を有していたことを示す。いずれの構造も腹鰭とは関連していない。雄の交尾器の形態は、クラウン群により近い板皮類群であるプティクトドゥス類のものに類似していることから、全ての板皮類の交尾器は相同であり、体内受精が全ての板皮類の特徴であったことが示唆される。このことから、多くの現生水生顎口類の特徴である体外受精および産卵は、体内受精から派生した可能性が極めて高い。しかし、このような受精様式転換はあり得ないとこれまで考えられており、だとすれば、板皮類の側系統性を示す今回の重要な形態的証拠は否定せざるを得ないだろう。

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