[写真]理研、哺乳類と爬虫類・鳥類は、異なるメカニズムで鼓膜を獲得したことを明らかに

2015年4月25日 10:09

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哺乳類(ヒト胎児)と爬虫類-鳥類(トカゲ)の中耳の構造を示す図。哺乳類はツチ骨(黄)、キヌタ骨(緑)、アブミ骨(青)の3つの中耳骨を有するが、爬虫類-鳥類にはアブミ骨に相当する骨要素(耳小柱)しか存在しない。哺乳類の他の2つの骨要素は、祖先動物において顎の関節を構成していた関節骨と方形骨から進化した。一方、爬虫類-鳥類では、顎の関節は祖先動物から大きく変化しておらず、関節骨(黄)と方形骨(緑)の間にある。(理化学研究所の発表資料より)

哺乳類(ヒト胎児)と爬虫類-鳥類(トカゲ)の中耳の構造を示す図。哺乳類はツチ骨(黄)、キヌタ骨(緑)、アブミ骨(青)の3つの中耳骨を有するが、爬虫類-鳥類にはアブミ骨に相当する骨要素(耳小柱)しか存在しない。哺乳類の他の2つの骨要素は、祖先動物において顎の関節を構成していた関節骨と方形骨から進化した。一方、爬虫類-鳥類では、顎の関節は祖先動物から大きく変化しておらず、関節骨(黄)と方形骨(緑)の間にある。(理化学研究所の発表資料より)

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  • 哺乳類(ヒト胎児)と爬虫類-鳥類(トカゲ)の正常型(左)と実験操作を施した(右)マウスとニワトリ。実験操作により胚発生時のエンドセリン1シグナル伝達を抑制したマウスとニワトリでは、ともに、本来は下顎の骨要素(青色)が占める位置に上顎の骨要素(緑色)が形成される。一方、この実験操作は鼓膜に対してはマウスとニワトリでは正反対の影響を及ぼし、マウスでは鼓膜がなくなり、ニワトリでは鼓膜が上下に重複した。(理化学研究所の発表資料より)
  • 今回研究に基づいた鼓膜と中耳の進化過程を示す図。哺乳類と爬虫類-鳥類の共通祖先である初期羊膜類には鼓膜は存在せず、エンドセリン1シグナル伝達の一部であるGsc遺伝子は下顎の形成に関わっていた。哺乳類では鼓膜に対する顎関節の相対的位置が背側(上側)に移動した結果、Gsc遺伝子が鼓膜形成能を獲得し、下顎の一部として鼓膜を獲得したが、爬虫類-鳥類系統では上顎の一部として鼓膜が獲得された。(理化学研究所の発表資料より)