古生物学：派生的なステム群四肢類から明らかになった、陸生に適した解剖学的構造の進化

四肢類（四肢を持つ脊椎動物）は平滑両生類と羊膜類からなる分類群で、現在では全脊椎動物種の半数を占め、特に陸上では重要な存在である。肢は、3億6500万年前の後期デボン紀までに、ステム群四肢類で初めて出現した。しかし、多くのタクソンでは、肢は鰭に似た機能的構造を持つか、あるいは二次的に失われており、四肢類の肢が出現した生態学的状況と初期進化について疑問が残されている。今回我々は、陸上生活に適応した最古のステム群羊膜類として広く言及されてきた、前期石炭紀の謎の多いウェストロティアーナ（Westlothiana lizziae）について、多くの新たなデータを提示する。我々は、頭蓋冠、口蓋、脳函、下顎における予想外の祖先形質に加えて、骨化した内部の鰓骨格や、口蓋と下顎に広く分布する小歯など、水中生活への適応も見いだした。我々の系統解析では、ウェストロティアーナは、これらの形質に基づいてステム群四肢類に位置付けられた。これは、羊膜類に似た足趾式、前肢の鰭様機能の喪失、見かけ上は鉤爪に似た末節骨といった陸生への適応がモザイク状に進化したこと、また、これらの形質が、クラウン群四肢類が出現する前に過渡的な水陸両生環境で進化したことを示している。我々の知見は、四肢類のステム系統には多くの分類群が含まれるという近年の見解を補強する一方で、特に小型のタクソンでは解剖学的知識に大きな空白があり、それが四肢類の初期進化の理解を妨げていることも浮き彫りにしている。

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