外殻性頭足類の個体発生軌道の進化形態学

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アンモノイドの殻形状の個体発生変異に注目して，成長と共に殻形態の静水力学・流体力学特性がどのように変化するのかを評価し，実際のアンモノイドに見られる個体発生変異の多様性とその偏りが上記機能特性でどこまで説明できるかを考究することが本研究の目的である．昨年度は，一昨年度に考案した不等成長の理論形態モデルに基づいて，体全体の比重，浮心，重心を成長段階毎に計算する方法を確立し，比重の重くなりにくさや姿勢の安定性の成長にともなう変化を様々な個体発生パターンについて評価した．その際に用いた不等成長モデルの成長パラメータは化石試料から直接計測することが出来ないので，再現された理論形態モデルと実物との比較は直感的な絵合わせで行っていた．そこで今年度は，試料から直接実測可能な形態測定項目のデータセットから，不等成長モデルの成長パラメータを推定する逆解析手法を考案し，ジュラ紀～白亜紀のアンモノイドに適用した．その結果，フィロセラス上科やテトラゴニテス上科のアンモノイドでは，殻半径の成長率に対して殻の高さの成長率が大きい種が多いことがわかった．こうした個体発生変異のアンモノイドでは，不等成長モデルで計算すると，成長と共に体全体の比重が小さくなる一方で，姿勢の物理的安定性が低下すると見積もられた．一方，ペリスフィンクテス上科やデスモセラス上科では，殻の高さは殻半径とほぼ同じペースで成長する種が多いことがわかった．また，これらの系統では，殻半径の成長率に対して殻の幅の成長率が小さいため，成長と共により流線形の殻形状になる代わりに比重が大きくなる．以上の結果から，ジュラ紀以降のアンモノイドには，成長と共に比重を減少させて浮きやすくなるような個体発生戦略と，遊泳能力を低下させないことを優先した個体発生戦略がそれぞれ異なる系統で進化したのではないかと考えられる．