カメ類の進化史を解き明かす：恐竜時代のカメはいかにして硬い甲羅を進化させたのか？

カメ類は「恐竜時代」の「古くからの隣人」であり、何億年もの時の中で、硬い甲羅をもって生命進化の伝説を書き記してきました。今日は、カメ類の起源と甲羅の形成を探り、この古代種の進化のベールを剥がしていきましょう。

カメ類の起源の探求

古代文化においてカメは長寿の象徴ですが、この種が早くも恐竜時代にはすでに地球上で繁殖し生息していたことを知る人はごくわずかです。その起源と進化は、長年にわたり古生物学界における「世紀の難問」であり、代々の科学者たちを悩ませてきました。

1914 年、現生カメ類の最古の祖先は 2 億 8000 万年前のペルム紀のパレイアサウルス（Pareiasaur）である可能性が示唆されました。しかし、20 世紀 60 年代、イギリスの古生物学者によるパレイアサウルス（Pareiasaur）の化石研究がこの推測を覆しました――それはカメ類とは直接的な関係がなく、特殊なカプトリヌス類（Captorhinid）の一種であり、決してカメ類の祖先ではないと。これにより、カメ類の起源は再び謎に包まれました。

時は 2015 年、ドイツで発見された 2 億 4000 万年前のパッポケリスの化石が、私たちにカメ類の進化を解明する上で重要な 1 ピースをもたらしました。この祖先的なカメは口に歯があり、背甲も腹甲もなく、カメ類の進化の道筋における過渡的な形態と見なされており、現生のカメ類とは著しい差異があります。

カメ類の進化史を解き明かす：恐竜時代のカメはいかにして硬い甲羅を進化させたのか？

では、カメ類を象徴する背甲と腹甲はどのように形成されたのでしょうか？2008 年、中国貴州省関嶺で発見されたオドントケリスの化石が重要な手がかりを与えてくれました。この 2 億 2000 万年前の三畳紀後期に生息していた生物は、体長約 40 センチメートルで、口には歯があり、現代のカメ類の角質のくちばし（Keratinous beak）とは異なり、腹部にのみ甲羅があり背中にはありませんでした。中国の古生物学者である李淳、呉肖春らがこれをオドントケリスと命名しました。科学者たちはこれに基づき、カメ類の腹甲は肋骨が閉じて進化したものだと推測しています。自然選択と長期にわたる進化を経て、カメ類の脊椎と肋骨は完全に閉じ、最終的に完全な甲羅を形成し、現代のカメ類の共通祖先であるプロガノケリス（Proganochelys）類もそれに伴い出現しました。プロガノケリス類は 2 億年前の三畳紀後期に生息し、顎部に歯がある以外、体の大部分の構造はすでに現代のカメ類と一致していました。

1 億 4000 万年前のジュラ紀後期になると、プロガノケリス類は 2 つの大きな系統、プレウロディラ類（Pleurodira）とクリプトディラ類（Cryptodira）に進化しました。2018 年、中国の科学者たちは新たな発見をしました。 2 億 2800 万年前の生物化石がエオリンコケリス・シネンシス（Eorhynchochelys sinensis）と命名されたのです。この生物は背甲も腹甲も形成されていませんでしたが、歯が退化し始め、角質のくちばしの形態が現れており、カメ類の進化史に新たな重要なパズルのピースを加えました。

現存する化石証拠を総合すると、カメ類の進化の順序はおおよそ次のようになります： 2 億 4000 万年前のパッポケリス（歯あり、背甲・腹甲なし）→2 億 2800 万年前のエオリンコケリス（歯あり、腹甲のみ）→2 億 2000 万年前のオドントケリス→2 億 1000 万年前のプロガノケリス（歯あり、背甲・腹甲あり）→現代のカメ類（クリプトディラ類とプレウロディラ類）。