Simple Science

最先端の科学をわかりやすく解説

# 生物学# 進化生物学

マンティスシュリンプの魅力的な世界

マンタシュリンプのユニークな特徴と進化について探ってみよう。

― 1 分で読む


マンタスシュリンプ:自然のマンタスシュリンプ:自然の奇妙な生き物しよう。カマキリウミウシの進化と行動の秘密を解明
目次

マンティスシュリンプ、別名ストマトポッドは、クモガタ類の中でも魅力的な海の生き物だよ。彼らは視力が優れていて、独特の狩りの方法で有名だね。マンティスシュリンプは狩りのために二つの主要な付属肢を持っていて、ある種は「スマッシング」付属肢を使って獲物を粉砕し、他の種は「スピアリング」付属肢を使って刺して捕まえるんだ。

彼らの身体的特徴や行動については多くの研究が行われてきたけど、異なるマンティスシュリンプのグループがどのように関係しているのかを理解しようとしている科学者もいるんだ。マンティスシュリンプには約500種が知られていて、7つの主要なグループ、つまりスーパーファミリーに分類されているよ。これらのスーパーファミリーには、ゴノダクティロイデア、スクイロイデア、リシオスクイロイデア、バティスクイロイデア、エリトロスクイロイデア、パラスクイロイデア、ユリスキロイデアが含まれているんだ。

その中で最も大きくて研究の進んでいるグループは、ゴノダクティロイデア、スクイロイデア、リシオスクイロイデアだよ。マンティスシュリンプはさまざまな海の環境に生息していて、いろんな形や色をしているんだ。研究者たちはこれらの魅力的な生き物について進展を遂げているけど、異なるタイプのマンティスシュリンプがどのように関係しているのかについてはまだ不確実な部分があるんだ。

マンティスシュリンプの研究方法

マンティスシュリンプを研究するために、科学者たちは彼らの身体的特徴や遺伝情報を調べるんだ。これらの特徴を調べることで、異なる種の関係を少しずつ明らかにしていくんだ。彼らはさまざまな博物館からサンプルを集めて、最新の技術を使ってDNAを分析するんだ。

研究者たちは、マンティスシュリンプの体の形や目の構造、甲羅や腹部、爪などの部分の多くの特徴を調べてきたよ。この情報は、彼らがクモガタ類の系統樹にどのようにフィットするのかを理解するために重要なんだ。

いくつかの研究は、マンティスシュリンプの身体的特徴が彼らがどのように進化したのかの手がかりを提供するかもしれないことを示唆しているよ。ただし、身体的特徴の調査が役立ったとはいえ、これらの研究は異なるグループ間の関係を完全には解決できていないんだ。

最近、科学者たちは身体的データと遺伝的データの両方を組み合わせて、これらの動物がどのように進化し、どのように関連しているのかを理解しようとしているんだ。このアプローチは新たな洞察を提供し、異なる種の間のつながりを明確にするのに役立つかもしれないよ。

マンティスシュリンプのデータ集め

最近の研究では、科学者たちは博物館に保存された26種のマンティスシュリンプから組織サンプルを集めたんだ。これらのサンプルを既存の遺伝データと組み合わせて、すべての7つのスーパーファミリーを代表する包括的な情報を作成したよ。

分析の結果、研究者たちは77の具体的な身体的特徴を特定し、マンティスシュリンプのゲノムのさまざまな部分からDNA配列を集めたんだ。これには、細胞のエネルギー源から得られるミトコンドリアDNAと、多くの遺伝情報を含む核DNAの両方が含まれているよ。

これらのデータセットを分析することで、科学者たちはマンティスシュリンプの進化の歴史をより完全に理解できるようになるんだ。彼らは、異なるスーパーファミリーや種がどのように関連しているのかを示すより明確な系統樹を構築することを目指しているよ。

研究の結果

この研究は、異なるグループのマンティスシュリンプ間の関係について新たな洞察を生み出したんだ。身体的特徴(形態学的データ)と遺伝データ(分子データ)を組み合わせることで、どちらか一方のデータだけを見るよりも信頼できる系統樹が得られたよ。

面白い発見の一つは、 Pseudosquillidaeグループについてで、他のマンティスシュリンプと密接に関連しているように見えるんだ。この研究は、このファミリーが主要なゴノダクティロイデアグループに属さないかもしれないことを示していて、分類の見直しが必要かもしれないよ。

研究者たちはまた、スマッシングとスピアリングのマンティスシュリンプのグループは、これまで考えられていたよりも早い時期に共通の祖先から分岐した可能性が高いことに気づいたんだ。これにより、これら二つの狩りの方法はほぼ同じ時期に進化したかもしれないことを示唆しているよ。

マンティスシュリンプの進化

異なる種類のマンティスシュリンプがいつ出現したのかを理解することは、科学者たちが彼らがどのように環境に適応したのかを学ぶのに役立つんだ。この研究では、マンティスシュリンプの共通の祖先が約1億4000万年前、白亜紀後期に出現したと推定しているよ。

この時期は、いくつかの以前の研究が示していたよりも明らかに若いんだ。研究はまた、さまざまなマンティスシュリンプのグループが、大西洋と太平洋の形成よりもずっと早い時期に分岐したことを示唆しているよ。これが重要なのは、海洋の変化が海洋生物の分布や進化に影響を与えるからだよ。

環境の役割

マンティスシュリンプは、さまざまな海洋環境で繁栄できる適応力のある生き物なんだ。彼らの進化は、彼らの生息地の変化に影響されているかもしれないよ。大陸が移動し、新しい海洋形成が生じるにつれて、マンティスシュリンプは新しいニッチを見つけ、それが彼らの多様化につながったんだ。

この研究は、歴史的な地質的出来事によって作られた新しい沿岸生息地が、マンティスシュリンプの拡大と繁栄を可能にしたというアイデアを強調しているよ。これは他の海洋種にも見られる現象で、環境の変化が海洋生物の進化において重要な役割を果たすことを示唆しているんだ。

進化の速度

この研究の興味深い側面は、マンティスシュリンプの進化速度を調査したことなんだ。研究者たちは、これらの生き物の身体的および遺伝的特徴が時間とともにどれくらい変化したかを分析したよ。彼らの発見は、身体的進化と遺伝的進化の速度には明確な相関関係がないことを示していて、一方の変化が他方の変化と必ずしも一致するわけではないんだ。

この発見は、身体的特徴の進化が遺伝的構成の変化とは異なる要因に影響されるかもしれないことを示唆しているよ。さまざまな環境的圧力や生物学的制約が、これらの生物の成長に影響を与えることがあるんだ。

未来の方向性

この研究は、マンティスシュリンプに関する新しい研究の道を開いたんだ。身体的データと分子データを組み合わせることで、科学者たちはマンティスシュリンプの関係を明確にし、新しい種を特定することができるかもしれないよ。

今後、研究者たちはもっと多くの種や遺伝的多様性を含む研究に焦点を当てるかもしれないんだ。これにより、マンティスシュリンプがどのように進化し、彼らの発展に影響を与えた要因について、さらに深い洞察を得ることができるかもしれないよ。

結論

マンティスシュリンプは独特の適応を持つ素晴らしい生き物で、海の環境において目立つ存在だよ。彼らの関係や進化の歴史を理解することは、私たちの海の生命の多様性を認識するために重要なんだ。

さらなる研究が進む中で、科学者たちはこれらの魅力的な動物に関する新たな詳細を明らかにし、彼らの過去や現在の海洋生態系における役割を理解するだろうね。

オリジナルソース

タイトル: Total-evidence phylogenetic analysis resolves the evolutionary timescale of mantis shrimps (Stomatopoda) and provides insights into their molecular and morphological evolutionary rates

概要: The crustacean order Stomatopoda comprises approximately 500 species of mantis shrimps. These marine predators, common in tropical and subtropical waters, possess sophisticated visual systems and specialized hunting appendages. In this study, we infer the evolutionary relationships within Stomatopoda using a combined data set of 77 morphological characters, whole mitochondrial genomes, and three nuclear markers. Our data set includes representatives from all seven stomatopod superfamilies, including the first sequence data from Erythrosquilloidea. Using a Bayesian relaxed molecular clock with fossil-based calibration priors, we estimate that crown-group unipeltatan stomatopods appeared [~]140 (95% credible interval 201-102) million years ago in the Mesozoic. Additionally, our results support the hypothesis that specialized smashing and spearing appendages appeared early in the evolutionary history of Unipeltata. We found no evidence of a correlation between rates of morphological and molecular evolution across the phylogeny, but identified very high levels of among-lineage rate variation in the morphological characters. Our total-evidence analysis recovered evolutionary signals from both molecular and morphological data sets, demonstrating the merit in combining these sources of information for phylogenetic inference and evolutionary analysis.

著者: Simon Y. W. Ho, C. Van Der Wal, S. T. Ahyong, M. W. D. Adams, N. Lo

最終更新: 2024-05-19 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.11.05.565425

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2023.11.05.565425.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。

著者たちからもっと読む

類似の記事