ヘビはトカゲの3倍のスピードで超速進化を続けていた！

ヘビとトカゲはあらゆる脊椎動物の中で最も多様性に富むグループのひとつです。

生息域は温帯から熱帯、砂漠、地中、川、海と、地球上のほぼ全域に広がっており、爬虫類の種数は全体で現在1万種近くが確認されていますが、そのほとんどをヘビとトカゲが占めています。

なぜヘビとトカゲはこれほどまで多様化しているのでしょうか？

米ミシガン大学（University of Michigan）とストーニーブルック大学（SBU）はその秘密の一端を紐解くため、世界中の博物館にある6万点以上のヘビとトカゲの標本から形態・食事・遺伝子などの変遷を調査。

その結果、ヘビは進化の速度が異常に速く、トカゲに比べて3倍のスピードで進化していることがわかったのです。

研究の詳細は2024年2月22日付で科学雑誌『Science』に掲載されています。

目次

• 多様なヘビの世界：ミミズサイズから竜のようなクールな種まで
• トカゲの3倍のスピードで超速進化していた！

多様なヘビの世界：ミミズサイズから竜のようなクールな種まで

現存する爬虫類は大きく、カメ、ワニ、ムカシトカゲ、そしてヘビとトカゲを代表とする「有鱗目（ゆうりんもく）」というグループに分かれています。

この中で有鱗目は、これまでに約7000種以上が発見されており、爬虫類の中でも最大のグループです。

中でもヘビ類はサイズや形、食性、生息域などのバリエーションが他の爬虫類に比べて幅広く、特異な存在となっています。

生息域は地上から地中、樹上、湿地帯、高山、温泉地、淡水、海水など、北極や南極のような極地を除けば、ヘビがいないところはほぼないといって過言ではありません。

形態も多岐にわたり、アオダイショウのようなメジャーな種から、ジャガーも丸呑みできるオオアナコンダ、逆にアリやシロアリを食べる小さなホソメクラヘビ、強烈な神経毒をもつコブラやウミヘビ、竜のようにクールな見た目のブッシュバイパーなど、ユニークな種が豊富です。

こちらは世界最小のヘビ類といわれるホソメクラヘビの一種です。

彼らは地中性で穴を掘って生活しており、小さなアリを食べています。

一見するとミミズのようですが、これでもれっきとした大人のヘビです。

ヘビは元々、恐竜時代にいたトカゲのような四足動物の祖先から進化し、恐竜が完全にいなくなる約6600万年前から一挙に多様化したといわれています。

では、ヘビの進化速度は実際にどれくらい速いものだったのでしょうか？

トカゲの3倍のスピードで超速進化していた！

研究チームは今回、世界中の博物館にある6万点以上の絶滅および現生種のヘビ・トカゲ類の標本を対象に大規模な調査を行いました。

標本は合計で1018種にまとめられ、チームはその遺伝子解析をすることで、ヘビとトカゲの史上最大かつ最も包括的な進化系統樹を作成。

これに加えて、形態や生息域、食性（胃の内容物を調べる）などのデータも記録し、ヘビとトカゲの生態的な特徴が時代ごとにどのように変化したかを調べています。

そしてこれらの膨大なデータセットを高度な数学的・統計的モデルに投入し、両者がどれくらいのスピードで進化しているかを比較しました。

その結果、ヘビ類は驚くべきことにトカゲ類に比べて、3倍のスピードで進化をしていたことが判明したのです。

またヘビは過去に何度かの進化的な爆発を経験していることがわかりました。

チームによると、約1億2800万年前の白亜紀前期に最初のヘビが出現したとみられ、その後、約7000万年前までの間に加速度的な進化の爆発があり、そして恐竜が完全にいなくなった白亜紀の終わりである約6600万年前に再び爆発的な進化を遂げていたとのことです。

その成果はヘビが餌にする獲物のバリエーションにはっきりと表れていました。

こちらはヘビとトカゲ（1314種）が食べる餌の種類を図にまとめたものです。

紫色がトカゲで、赤色がヘビ。

図の縦軸は下側が「水性の獲物」で上側が「陸生の獲物」、横軸は左側が「無脊椎動物の獲物（昆虫やカタツムリなど）」で右側が「脊椎動物の獲物（魚、カエル、ネズミなど）」です。

これを見れば一目瞭然のように、ヘビの方が圧倒的に餌にする生物のバリエーションが豊富であることが伺えます。

研究主任でミシガン大学の進化生物学者であるダニエル・ラボスキー（Daniel Rabosky）氏は「ヘビはトカゲよりも速く進化したことで、トカゲが利用できなかった獲物の資源に適応することができました」と説明します。

さらにヘビはこの超速進化のおかげで、現代にも見られるスーパーパワーをいち早く手に入れました。

例えば、体温を感知することで暗闇でも獲物を捕まえられる「ピット器官」の獲得や、大型動物でも丸呑みできる柔軟な頭蓋骨などです。

ヘビの口は一般に、下顎が左右2つの独立した骨に分かれており、その間を靭帯がつないでいます。

他の動物のように顎が上下に開くのではなく、上と左右の三方向に開くため、大きな獲物も丸呑みできるのです。

その一方で、ヘビの一体「何が」これほどの超速進化を促しているのかはまだわからないといいます。

ラボスキー氏は「これは私たちにとって大きな問題であり、それを説明することはまだできません」と説明。

その上で「これが科学の本質であり、ひとつの謎に答えることはまた新たな問題を提起することにつながるのです」と続けました。

しかしヘビの方はそんな研究者の悩みはつゆ知らず、現在も物凄いスピードで進化を続けているという。

そのうち藪をつついたら見たこともないヘビが飛び出ることもあるかもしれません。

参考文献

Snakes: An Evolutionary Winner
https://news.stonybrook.edu/newsroom/press-release/general/snakes-an-evolutionary-winner/

Snakes do it faster, better: How a group of scaly, legless lizards hit the evolutionary jackpot
https://news.umich.edu/snakes-do-it-faster-better-how-a-group-of-scaly-legless-lizards-hit-the-evolutionary-jackpot/

Snakes are built to evolve at incredible speeds, and scientists aren’t sure why
https://www.livescience.com/animals/snakes/snakes-are-built-to-evolve-at-incredible-speeds-and-scientists-arent-sure-why

元論文

The macroevolutionary singularity of snakes
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adh2449

ライター

大石航樹: 愛媛県生まれ。大学で福岡に移り、大学院ではフランス哲学を学びました。 他に、生物学や歴史学が好きで、本サイトでは主に、動植物や歴史・考古学系の記事を担当しています。 趣味は映画鑑賞で、月に30〜40本観ることも。

編集者

海沼 賢: 以前はKAIN名義で記事投稿をしていましたが、現在はナゾロジーのディレクションを担当。大学では電気電子工学、大学院では知識科学を専攻。科学進歩と共に分断されがちな分野間交流の場、一般の人々が科学知識とふれあう場の創出を目指しています。