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ここにあるのは、だれかが実際に調べ、考え、作ってきたことを集めたメモです。気になったら、ページの下の「参考にした情報源」から、もとの本や記事、それを生み出した人たちに、直接ふれてみてください。このメモには書ききれないおもしろさが、そこにあります。

ぞうの 鼻は、むかしから ずっと 長かったの?

ゾウの鼻は、はじめから長かったのでしょうか ── 古い仲間の化石をたずねる

ゾウの鼻は、どう長くなったのか ── 長い下あごをもつ仲間と化石から考える

分野:生きもの

ぞうの 鼻は、はじめから 長かった わけでは ないと いわれます。いちばん 古い ぞうの なかまは、鼻が みじかかった ようです。

では、長い 鼻は、いつ どうやって できたのでしょう。むかしの ぞうの なかまには、鼻の かわりに、長い 下あごで 食べる ものも いました。この 記事で、その ことが 分かります。

ゾウの仲間で、いちばん古い部類とされるモエリテリウムは、いまのゾウのような長い鼻を持っていなかったと考えられています。かわりに、前歯が牙のように大きく伸びていました。

では、あの長い鼻は、いつ、何の代わりになって生まれたのでしょうか。鼻が長くなる前に、長い下あごで食べていた仲間がいたこと、草原の広がりとの関係、長くなった理由をめぐる複数の考えが分かります。

長鼻類(ゾウの仲間)の最古級とされるモエリテリウムは、いまのような鼻を持たず、鼻と上くちびるがひとつになった部分をもっていたかもしれない、と推定されている[2]。さらに中新世の初期ゾウ類には、長い鼻の代わりに、極端に長い下あごをもつ種が多かった[5]。

では、鼻はいつ、何に代わって長くなったのか。化石から鼻の有無を読む方法、草原の広がりとの関係、長くなった理由をめぐる複数の考えが分かる。

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1. いちばん 古い なかまの 鼻は、どんな 鼻?

1. いちばん古いゾウの仲間に、いまのような鼻はあったのでしょうか

1. 最古級の長鼻類モエリテリウムに、鼻はあったのか

いまから 4000万年から 3000万年 ほど まえの アフリカで、ぞうの なかまの 古い 化石が 見つかって います。モエリテリウムと いう 名前です[1]。

体の 長さは 3mほど、かたの 高さは 70cmほどです。学校の つくえと おなじ くらいの 高さですから、いまの ぞうより ずっと 小さな どうぶつでした。

顔を 見ると、鼻は みじかく、いまの ぞうの ような 長い 鼻は ありません。そのかわり、前歯が 大きく のびて、きばの ように なって いました[1]。

鼻は やわらかいので、化石には のこりません。それでも 鼻の ことが 分かるのは、頭の ほねに 手がかりが あるからです。鼻の ある どうぶつでは、鼻の あなが 頭の 高い ところに あります[3]。

モエリテリウムは、鼻と 上くちびるが ひとつに なって 動く 部分を もって いたかも しれないと、いわれて います[2]。「かも しれない」と いうのは、ほねからの すいりだからです。

では、鼻が まだ みじかい ころ、ぞうの なかまは 食べ物を どうやって 取って いたのでしょう。

鼻は化石に残らない

鼻は筋肉などの柔らかい部分でできているので、化石にはほとんど残りません。そこで古生物学者は、頭の骨にある鼻の穴の位置を手がかりにします。鼻をもつ動物では、この穴が頭の骨の高い位置、目の穴のあいだにあるとされます[3]。

いちばん古い仲間、モエリテリウム

ゾウの仲間(長鼻類)で最古級とされるモエリテリウムの化石は、北アフリカの地層から見つかっています。年代は約4000万〜3000万年前ごろで、資料によって幅があります。体の長さは約3m、肩の高さは約70cmで、学校の机ほどの低さでした[1]。

鼻は短く、前歯(切歯)が牙のように大きかったとされます[1]。頭の骨からは、いまのゾウのような鼻はなく、鼻と上くちびるがひとつになって動く部分があったかもしれない、と紹介されています[2]。これは骨からの推定で、実物の鼻が残っているわけではありません。

では、鼻がまだ短い仲間は、食べ物をどう手に入れていたのでしょうか。

鼻は筋肉を主とする柔らかい器官で、化石にはまず残らない。そのため古生物学者は、頭骨にある鼻の穴(外鼻孔)の位置から、鼻の有無を推定する。鼻をもつ動物では、この穴が頭骨の高い位置、左右の目の穴のあいだにあるという[3]。軟らかい部分を骨から読むための、数少ない手がかりである。

この読み方を、最古級の長鼻類とされるモエリテリウムに当てはめるとどうなるか。化石は北アフリカの地層から出ており、年代は始新世後期から漸新世初期の約4000万〜3000万年前とされる(資料により3500万年前までとするものもある)。体長は約3m、肩の高さは約70cmで、鼻は短く、切歯が牙のように大きかったとされる[1]。頭骨からは、いまのゾウのような鼻はなく、鼻と上くちびるがひとつになって動く、幅広い部分があったかもしれないと紹介されている[2]。ただし軟部組織の推定であり、実物の鼻が残っているわけではない。

なお、この動物は「モエリテリウム」とも「メリテリウム」とも書かれるので、資料を探すときは両方で調べるとよい。では、鼻がまだ短い仲間は、食べ物をどう扱っていたのか。そこで中新世の仲間に目を向けると、あごの話になる。

2. 鼻が 長くなる 前、なにで 食べて いたの?

2. 鼻が長くなる前に、下あごが長い仲間がたくさんいた

2. 中新世の初期ゾウ類に多い「長い下あご」と、食べ物を扱う器官の交代

むかしの ぞうの なかまの 化石を 見ると、下あごが とても 長い ものが たくさん います。いまから 2300万年から 1160万年 ほど まえの ころ、そういう なかまが 多かったと いわれます[5]。

中国の 北の ほうで 見つかった、1700万年から 1500万年 ほど まえの なかまを しらべた 研究が あります[5]。

コリーロフォドンと いう なかまは、鼻が みじかく、下あごは 木の えだを あつかうのに むいて いました。これに たいして、ゴンフォテリウムと いう なかまの 下あごは、草も 木も あつかえたと 書かれて います。

この 研究は、のちに 食べ物を あつかう 主な 道具が、長い 下あごから 鼻へ うつったと 考えて います[6]。いまの ぞうは、食べ物を あつめる ときに 鼻を おおいに 使います。

では、鼻は ある日 とつぜん 長く なったのでしょうか。

長い下あごで食べていた仲間

中新世(約2300万〜1160万年前)の初期のゾウの仲間には、下あごが極端に長い種が多くいました[5]。鼻と牙の印象が強いゾウの仲間ですが、この時期の多くの種では、むしろ下あごが目立っていたことになります。

中国北部の化石を比べた研究

その下あごを実際に比べた研究があります。Liらは、中国北部で見つかった約1700万〜1500万年前の3種を調べました。コリーロフォドンは、枝を扱うのに向いた下あごと、短い「原始的」な鼻をもち、ゴンフォテリウムの下あごは、草も木も扱える形だったと報告しています[5]。同じ時代の仲間でも、あごの使い方や鼻の発達に差があったことになります。

食べる仕事が、あごから鼻へ移った

同じ研究は、鼻が長い下あごに代わる主な「食べ物を扱う器官」になったと論じています。プラティベロドンの仲間では、鼻まわりの急な変化が、下あごや牙の特徴の変化と強く結びついていて、仕事が下あごから鼻へ移ったと説明されます[6]。その結果、ゾウの仲間は、より開けた場所へ暮らす範囲を広げられたと考えられています。現在のゾウは、食べ物を集めるときに鼻に大きく頼っています[6]。

ただし、これは中新世の特定の系統についての議論で、すべての祖先が同じ道を進んだわけではありません。では、この移り変わりは、一気に起きたのでしょうか。

中新世(2300万〜1160万年前)の初期ゾウ類には、下あごが極端に長い種が多かった[5]。鼻と牙の印象が強い長鼻類だが、この時期の多くの種では、むしろ下あごが際立っていた。

その下あごを比べた研究がある。Liらは、中国北部で見つかった約1700万〜1500万年前の3種を調べた。コリーロフォドン(Choerolophodon)は枝を扱うのに向いた下あごと短い「原始的」な鼻をもち、ゴンフォテリウム(Gomphotherium)の下あごは草も木も扱える形だった、と報告している[5]。つまり同じ時代の仲間でも、あごの使い方と鼻の発達には差があった。

この研究は、鼻が長い下あごに代わる主な採食器官になったと論じる。プラティベロドン類では、鼻まわりの急な変化が下あごと牙の特徴の変化と強く関連し、採食の働きが下あごから鼻へ移った。それによって長鼻類は、より開けた環境へ生息域を広げられたと考えられている[6]。現生のゾウは、食べ物をとるとき、鼻に大きく頼っている[6]。ただし議論の対象は中新世の特定の系統であり、すべての祖先が同じ道をたどったわけではない点には注意がいる。では、この交代は一気に起きたのか。

3. 鼻は、ある日 とつぜん 長く なったの?

3. 鼻は一度にできたのではなく、長い時間をかけて伸びた

3. 鼻の進化は「1回の出来事」ではなかった

鼻が ある日 とつぜん 長く なった わけでは ないと する 研究が あります。南アフリカの 大学の 研究(2022年)は、ぞうの なかまの ながい ながい じかんの なかで、少なくとも 6000万年 という 長い 時間に わたって、鼻が かわって きたと 考えました[4]。

6000万年は、1年を 1秒に すると、およそ 2年も かかる 長さです。ある 日の はつめいでは なく、長い 時間の なかで 鼻の 形が かわって きたと いう 見かたです。

さきほどの 研究でも、おなじ ころの なかまの あいだで、鼻の 長さや あごの 使い方が ちがって いました[5]。みんなが いっしょに 長い 鼻を もったのでは なく、とちゅうの なかまが まざって いた ようすが 見えて きます。

では、下あごが みじかく なって、鼻が 主役に なったのは、どんな ころだったのでしょう。

少なくとも6000万年の変化

鼻の進化は、「ある祖先に起きた1回の出来事」と考えたくなります。ところが、南アフリカのウィットウォータースランド大学の2022年の学位論文は、鼻は長鼻類の根もとで1度に生まれたのではなく、系統樹のうえで少なくとも6000万年にわたる長い進化の結果だと結論しました[4]。査読を経た論文ではなく学位論文なので、ひとつの見方として読むのがよいでしょう。

6000万年は想像しにくい長さです。1年を1秒に縮めると、6000万秒は約694日、およそ1年11か月になります。ある日の発明ではなく、長い時間のなかで鼻の形が変わってきた、という見方です。

同じ時代にも、鼻の発達には差があった

前の章の比較は、この見方と合います。同じ約1700万〜1500万年前でも、コリーロフォドンの鼻は短く、ゴンフォテリウムの下あごは草も木も扱えました[5]。みんなが同時に長い鼻を手に入れたのではなく、途中の段階の仲間が混ざっていた姿として読めます。

では、下あごが短くなり、鼻が主役になったのは、どんな環境のときだったのでしょうか。

鼻の進化を「ある祖先に起きた1回の出来事」と考えたくなるが、そうではないとする研究がある。ウィットウォータースランド大学(南アフリカ)の2022年の学位論文は、鼻は長鼻類の根もとで1度に生まれたのではなく、系統樹のうえで少なくとも6000万年にわたる長い進化の結果だと結論した[4]。査読を経た論文ではなく学位論文なので、ひとつの見方として読むのがよい。

6000万年は想像しにくい。1年を1秒に縮めると、6000万秒は約694日、およそ1年11か月になる。鼻は、ある日の発明ではなく、長鼻類の系統にまたがる長い時間のなかで形が変わってきた、という見方である。

前章の比較は、この見方と合う。同じ約1700万〜1500万年前でも、コリーロフォドンの鼻は短く、ゴンフォテリウムの下あごは草も木も扱えた[5]。鼻の長さが種ごとにばらついているのは、全員が同時に長い鼻を手に入れたのではなく、途中の段階の仲間が混在していた姿として読める。では、下あごが短くなり、鼻が主役になったのは、どんな環境のときだったのか。

4. 草原が ひろがった ころ、なにが おきたの?

4. 草原が広がったころ、下あごが短くなりはじめた

4. 約1400万年前の寒冷化と、草を食べることとの関係

鼻が 長くなる ことと、草を 食べる ことは、深い かんけいが あると、研究した 人たちは 考えました[5]。

手がかりは、いまから 1400万年ほど まえの、地球 ぜんたいの 寒い 時期です。この ころ、世界で 草原が ひろがりました。そして その あと、ぞうの なかまの 下あごが みじかく なりはじめました[5]。

ただし、「寒く なったから 鼻が 長く なった」と 言いきった わけでは ありません。分かったのは、鼻の できかたと 草を 食べる ことが 強く かかわって いる こと、草原が ひろがった あとに あごが みじかく なりはじめた ことです。

では、鼻が 長く なった 理由は、けっきょく なんなのでしょう。

鼻と「草を食べること」の結びつき

Liらは、長く、強く、しなやかな鼻の進化は、草を食べること(グレイジング)と深く関係すると結論しました[5]。

1400万年前の寒冷化のあと

手がかりになるのは、約1400万年前の地球規模の寒冷化です。この寒冷化で草原が世界で広がり、その後、長鼻類の下あごが短くなりはじめました[5]。順番にすると、まず下あごの長い仲間が多く、次に草原が広がり、そのあとに下あごが短くなりはじめた、という流れです。

ただし、「寒冷化が鼻を長くした」と直接示したわけではありません。示されたのは、鼻の発達と草を食べることの強い関連と、草原の広がりのあとで下あごが短くなりはじめたことです。理由の説明には、まだ足りない部分があります。

では、鼻が長くなった理由として、どんな考えが並んでいるのでしょうか。

Liらは、長く、強く、しなやかな鼻の進化が、草を食べること(グレイジング)と深く関係すると結論した[5]。手がかりになるのは、約1400万年前の地球規模の寒冷化である。この寒冷化で草原が世界で広がり、その後、長鼻類の下あごが短くなりはじめた[5]。

順番を整理すると、まず下あごの長い仲間が多く、次に寒冷化で草原が広がり、そのあとに下あごが短くなりはじめた。時間の順に並ぶ点が、この研究の骨組みである。ただし「寒冷化が鼻を長くした」と直接示したわけではない。示されたのは、鼻の発達と草を食べることの強い関連、そして草原の広がりのあとで下あごが短くなりはじめたことである。理由の説明にはまだ足りない部分がある。

前章の「採食の働きが下あごから鼻へ移った」[6]という整理は、この流れと矛盾しない。では、鼻が長くなった理由として、どんな考えが並んでいるのか。

5. どうして 鼻は 長く なったの?

5. 鼻が長くなった理由は、ひとつに決まっていない

5. 鼻が長くなった理由をめぐる、いくつかの考え

大きく なった 体が、ひとつの 手がかりです。ぞうの なかまは 大きく なるに つれて、頭が 大きく、首が みじかく なりました。そこで 鼻が 長く、動かしやすく なって、食べ物に 「とどかせる」 やくわりを したと いわれます[7]。

ほかにも 考えが あります。ひとつめは、口で かんで いる あいだに、鼻で 食べ物を あつめれば、大きな 体に いる たくさんの 食べ物を 取れると いう 考えです[8]。

ふたつめは、きばが あると、口だけでは 食べ物に とどきにくい という 考えです。みっつめは、水の ちかくに すんで いた 古い なかまが、鼻を シュノーケルの ように 使ったと いう 考えです[8]。

この 3つは、どれが 正しいか 決まって いません。鼻の 話で たしかな ことは、まだ わずかだと されます[8]。

体の大きさと「届かせる」役割

ゾウの仲間は、体が大きくなるにつれて頭が大きく、首が短くなりました。首が短くなれば、口を食べ物に近づける動きは限られます。鼻が長く、動きやすくなったのは、その「届かせる」役を担うためだとされます[7]。

鼻の起源をめぐる3つの考え

イギリスの野生動物雑誌の記事は、鼻の起源について3つの考えを並べています[8]。

ひとつめは、口で噛んでいるあいだに別の器官で食べ物を集めれば、大きな体に必要な大量の食べ物を取りこめる、という考えです。ふたつめは、牙があると口だけでは食べ物に届きにくい、という考えです。みっつめは、半水生の祖先が、水に入るときにシュノーケルのように使った、という考えです。

3つは、互いに打ち消し合うとは限りません。確かなことはまだわずかだとされ、どれか1つで説明がつく段階ではありません。「水中で鼻が生まれた」と言い切れる材料はなく、あくまで考えのひとつです。

ゾウの仲間は大きくなるにつれ、頭が大きく、首が短くなった。首が短くなれば、口を食べ物に近づける動きは限られる。鼻が長く、動きやすくなったのは、その「届かせる」役を担うためだとされる[7]。ただし、これは百科事典による整理であり、「首が短いから鼻が伸びた」と単純に言えるわけではない。

イギリスの野生動物雑誌の記事は、起源の考えを3つ並べる[8]。(a)口で噛んでいるあいだに別の器官で食べ物を集めれば、体の大きな動物に必要な大量の食べ物を取りこめる。(b)牙があって、口だけでは届かない。(c)半水生の祖先が、鼻をシュノーケルのように使った。

3つは、互いに打ち消し合うとは限らない。たとえば(b)と「届かせる」役割は、同じ方向を向いた考えである。一方、(c)のように水中の生活を持ち出す考えは、「水中で鼻が生まれた」と言い切れる材料があるわけではなく、仮説にとどまる。確かなことはわずかとされ[8]、前章までの「草原の広がり」「下あごから鼻へ」という整理も、この議論の一部として読むのがよい。

6. ずかんや 博物館はくぶつかんで、ぞうの 頭の ほねを 見て みよう

6. 頭の骨の写真で、鼻の穴の位置を見くらべる

6. 頭骨の写真と、資料の読み方

ずかんや 博物館はくぶつかんで、ぞうの 頭の ほねの 写真や もけいを さがします。鼻の あなが、頭の どこに ありますか。目の あなの あいだ、高い ところに あるでしょうか。

ほかの どうぶつの 頭の ほねの 写真と、ならべて みます。鼻の あなの ばしょが、どう ちがうか、ノートに かいて おきます。

ぞうの 鼻が 長く なった 理由は、まだ 一つに 決まって いません。あたらしい 化石が 見つかると、この 話は、また かわるかも しれません。

図鑑や博物館で、ゾウの頭の骨の写真や模型を探します。鼻の穴は、頭の高いところ、目の穴のあいだにあるでしょうか。同じ図鑑にのっている、ほかの動物の頭の骨と並べて、鼻の穴の位置を見くらべ、ノートに書いておきます。

鼻が長くなった理由は決着していないので、新しい化石や分析によって、整理が書き換わる可能性があります。

観察の手がかりは、頭骨の写真や模型である。図鑑や博物館で、ゾウの頭骨を探し、鼻の穴が頭の高い位置、目の穴のあいだにあるかを確かめる。ほかの動物の頭骨と並べると、穴の位置の違いが目で見える。

しらべた もとの じょうほう

参考にした情報源

参考にした情報源と、その使い方

出典について:事典・大学の学位論文・論文の要約・博物館や雑誌の記事を使った。何に使ったかは、各項目の最後に書いている。

  1. コトバンク「メリテリウム」(日本大百科全書・最新 地学事典)。https://kotobank.jp/word/%E3%83%A1%E3%83%AA%E3%83%86%E3%83%AA%E3%82%A6%E3%83%A0-141747 (モエリテリウムの大きさ・年代・牙状の切歯について)
  2. Wikipedia「Moeritherium」。https://en.wikipedia.org/wiki/Moeritherium (頭骨からの鼻の推定の紹介について。補助として使用。元の研究は未参照)
  3. University of Texas at El Paso, Pleistocene Mammals of New Mexico「Proboscidea」。https://www.utep.edu/leb/pleistnm/taxaMamm/proboscidea.htm (鼻の穴の位置から鼻の有無を推定することについて)
  4. Nxumalo (2022) The evolutionary origin(s) of the trunk in Proboscidea(ウィットウォータースランド大学・修士論文)。https://wiredspace.wits.ac.za/items/01a8a233-ea7b-4d2d-acb2-7bc3c1ecb9cd/full (鼻の進化が長い時間にわたることについて)
  5. eLife digest「Blades of grass and long faces」(Li et al. 2023の要約)。https://elifesciences.org/digests/90908 (長い下あご・中国北部の化石の比較・草原の広がりについて)
  6. Li et al. (2023) The trunk replaces the longer mandible as the main feeding organ in elephant evolution, eLife。https://elifesciences.org/articles/90908 (採食の働きが下あごから鼻へ移ったという論について)
  7. Wikipedia「Proboscidea」。https://en.wikipedia.org/wiki/Proboscidea (体の大きさと鼻の関係について。補助として使用)
  8. BBC Discover Wildlife「How the elephant got its trunk」。https://www.discoverwildlife.com/animal-facts/mammals/how-the-elephant-got-its-trunk (鼻の起源をめぐる3つの考えについて)

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