古生物学：ガレアスピス類の解剖学的特徴と脊椎動物の有対付属肢の起源

対鰭は、有顎脊椎動物の系統において、現生の無顎脊椎動物からの分岐後に進化した主要な新機軸である。無顎で装甲に覆われていた絶滅ステム群顎口類には、骨格の突起から単純な弁まで、有対体壁の多様な拡張が見られた。対照的に、骨甲類（有顎脊椎動物の姉妹群）は胸部に最初の真の有対付属肢を持つと解釈されており、骨盤の付属肢は顎に関連して後に進化したとされる。今回我々は、中国のシルル紀層で発見されたTujiaaspis vividusの関節のつながった化石に基づいて、ガレアスピス類（骨甲類と有顎脊椎動物の両方の姉妹群）が、3つの不対背鰭、ほぼ対称な脊髄腹側の尾、1対の鰓から尾へと連なる腹外側の鰭を有していたことを明らかにする。腹外側の鰭は、他のステム群顎口類に見られる有対の鰭弁、特に、分化した胸鰭も持つ骨甲類のケファラスピス類の腹外側稜に似ている。これらの腹外側の鰭は、脊椎動物の有対付属肢の起源として提唱されている鰭ひだ仮説の複数の側面と一致する。ガレアスピス類は、骨甲類と有顎脊椎動物の前駆的状態を有し、この状態において、有対の鰭が最初に胸部から骨盤への連続した側鰭として出現した。我々の計算流体力学実験では、この対鰭によって受動的に揚力が生じることが示された。胸鰭の前方への分化は、骨甲類と有顎脊椎動物につながるステム群系統のより後の段階で起きた。こうした後の分化に続いて、残りの鰭の能力範囲が骨盤の位置に制限され、これが能動的な推進と舵取りを促進したと考えられる。

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