現生動物の解剖学的解析に基づく化石爬虫類の視覚機能及び潜水深度の復元

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本研究では，中生代の海生爬虫類モササウルス類の視覚復元をするために，近縁関係にある現生トカゲ類の眼球の軟組織と硬組織の関係性を明らかにし，化石として保存される鞏膜輪を用いた古脊椎動物の眼球構造の復元指標を構築することを目指した．鞏膜輪とは眼の中に形成される輪状の骨組織であり，魚類や鳥類を含む爬虫類に見られる．本研究では，現生トカゲ類54属58種について，鞏膜輪の内径・外径（硬組織）と水晶体の径，入射瞳の径，視軸長（軟組織）の相関関係を明らかにするために線形回帰分析を行った．その結果，鞏膜輪の内径と水晶体の径・入射瞳の径，鞏膜輪の外径と視軸長に強い相関関係があることが示された．またそれぞれの硬組織と軟組織の相対成長については，硬組織に対して軟組織が劣成長を示すことが明らかになった．さらに，系統一般化最小二乗法（Phylogenetic Generalised Least Squares：PGLS）による解析を行い，系統的影響を取り除いて各組織の関係性を求めた場合においても，劣成長の傾きはやや異なるが，それぞれの組織は相関関係にあることが示された．これらの結果を用いることで，絶滅爬虫類において鞏膜輪から眼球の軟組織の大きさをより正確に推定することが可能となり，視覚機能の推定と生態の復元が可能となった．また，水生適応が鞏膜輪の形態に及ぼす影響を調べるために，カメ類の鞏膜輪を比較した．カメ類は完全水生適応した現生爬虫類である．陸生種・水生種の鞏膜輪の形態を比較することで，水生適応による鞏膜輪の形態の変化の有無を明らかにできる．4種の陸生種，3種の海生種，2種の淡水性種の鞏膜輪の形態を比較したところ，1種のリクガメ類を除いて全ての種において鞏膜輪の形態に変化はなかった．このことから，カメ類においては鞏膜輪の形態に水生適応の影響はなく，系統的制約が強く働いていると考えられる．