進化の矛盾：サイホスイコリス種のトカゲの出生と産卵の同時発生

進化は微妙な問題です。 生物を環境条件、ある種の出現、他の種の絶滅、遺伝的変異などに適応させる、ゆっくりと複雑なプロセス。 「進化」という言葉をよく耳にしますが、プロセス自体は、その期間を考慮して、個人的に観察することはできません。 化石だけを調べ、それらを現代の生物と比較して、共通の特徴と時間の経過とともに生じた違いを探すことしかできません。 または、異なる地域に住む同じ家族の異なる種を比較します。 カモノハシ、カンガルー、ドロップフィッシュ、ハーピー、ユニコーンなどの存在を他にどのように説明するかは、進化にもユーモアのセンスがないわけではありません。 したがって、ここの誰かは明らかに余分です。



私たちが理解していたように、時間は進化のように線形で前進しています。 ただし、すべての生物がこのようになっているわけではないため、一部の生物は一歩または数歩戻って、発達の前の段階に戻ります。 このプロセスは再進化と呼ばれます。 最も好奇心が強いのは、これらすべての概念の外にあるクリーチャーです。 これらには、サイホスイコリス種のトカゲが含まれ、その雌は卵を産み、子を産むことができます。 このような母性の不確実性は、驚くべきことに個人に分散されていないが、同じ女性に固有のものである可能性がある。彼女が望めば、産卵し、望み、出産した。 今日は、この機能を最初に詳細に調査した観察に精通します。 シェルにはどのような構造的変化がありますか、科学者はなぜこの種のトカゲを再進化に帰する準備ができていないのですか？女性は出産よりも卵を産むことを好むのですか？ 研究グループの報告書で答えが待っています。 行こう

主人公

「以前に何が起こったのか-卵かトカゲか」という質問に対する答えを探し始める前に、この研究の中心的人物を見つけることはもう少し価値があります。 Saiphos equalisは、スキンク科のSaiphos属の唯一の種です。 このファミリーは、約130の属と1,500を超える種を持っているため、多様性に富んでいます。





サイフォス・イコリス



Saiphos equalisトカゲは、特にあなたの視界があまり良くない場合、小さなヘビと簡単に間違えられます。 そしてすべては、彼らがそれぞれに3本の指で非常に小さな足を持っているからです。 この種の個体の平均の長さは、鼻から尾まで18 cmです。



オーストラリアのこの風土病*の最初の言及は、元々この種を「Seps equalis」と呼んでいたイギリスの動物学者ジョン・エドワード・グレイが執筆した1825年にさかのぼります。 グレイ氏は彼をサイフォス属に連れて行きました。





ジョン・エドワード・グレイ

風土病*-1つの限られた地域でのみ生息/成長する動植物の代表。 たとえば、オーストラリアのカモノハシ、バイカル湖のバイカルアザラシ、日本の塊状のカエル（ハワイに来た人のおかげで、ここに旅行カエルがいます）など。

この生き物の最も重要な特徴は、生殖の問題におけるその可変性です。 この種の雌は3つの方法で子孫を産むことができます：産卵（潜伏期間の15日間）、生児および産卵を伴う中間型（潜伏期間の5日間）。



他のトカゲの潜伏期間ははるかに長く、これはサイフォスが産卵から出生への移行を示している可能性があります。 さらに、このプロセスは環境条件と強く関連しています。 したがって、より高い山岳地域（海抜1000 mから）のメスは胎生であり、低地のメスは短い潜伏期間で卵を産みます。





Saiphos equalisの2番目の名前は、黄色い腹の3本指のトカゲです。 写真家のコメント：死んでいない-ただ寒い。



胎生雌は、透明な膜で完全に形成された子を産みます。 卵生の雌は卵を産みます（堅い殻があります）、それは形成の終わりにhatch化する胚を含みます。 より長い潜伏期間（15日間）を持つ3番目のタイプは、以前のタイプとは卵殻がより強いという点でのみ異なります。



しかし、この研究は、1人のニュアンスでなければ、動物学者にとってそれほど衝撃的ではありません。1人の女性の同じ妊娠期間中に出生と産卵が一緒になっています。 そして、これらの2つのプロセスが異なる器官と生化学的プロセスを必要とすることを知って、なぜそのような現象がそれほど驚くべきものであるかが明らかになります。



研究者自身からの産卵に関するいくつかの詳細。 産卵種のトカゲの雌は、胚の段階30で卵を産みます。幼生は段階40でhatch化します。 違いは非常に顕著です。 薄い膜で覆われた生きた子牛は、生後1。5日以内にそこから放出されます。



彼らの研究では、科学者は、管理された実験室条件下でステージ33で33個の卵を産み、その後完全に形成されたカブの誕生が続いたメスのサイフォス・イコリスの観察について説明しています。 科学者たちは、この雌の卵の殻の形態を、たった1つの方法（生児誕生または産卵）で子孫を産む雌と比較しました。

観察準備

科学者の観察には、北部の高い地域と南部の低地から集められたサイフォス・イコリスの40人の女性が含まれていました。 言い換えると、出生方法に応じた2つのグループのうち、北は生きたベアリング、南は産卵します。 女性は、必要なすべてを考慮して実験室で飼育されました。温度条件（17〜26°C）。 湿ったピートモス基質（55 mm）; 自然の生息地に対応する光周期; 水と食料（コオロギ）。



シェル、膜、胚の構造の比較分析の主なツールは、走査型電子顕微鏡（SEM）でした。 この顕微鏡で撮影した写真により、シェル（シェルまたは膜）の厚さを調べることができました。 各サンプルは、1000〜9000回の増加を使用して、3つの異なる領域で10回テストされました。 データ分析には、ImageJソフトウェアが使用されました。

観測結果

すでに知っているように、すべての被験者の中で、科学者は一人の女性に注目した。 他の39人すべての女性が生まれる前でさえ、彼女は2個の卵を産み、さらに1日後に産みました。 卵は薄い透明な膜で覆われていました。 1つは初期分析に使用され、他の2つはインキュベートされました。



卵の中の胚はステージ33にあることがわかりました。これは、胚発生に関する標準データと比較してはるかに早いステージです（たとえば、ステージ38〜39）。





胚の写真： A-胎生雌の薄い透明な膜の中の胚（ステージ33）。 B —インキュベーション後の同じ胚のhatch化（ステージ40）。 C-ステージ33で撮影された「異常な」雌の胚（卵白が除去された）。



残念なことに、incubated化した卵の1つが死亡しましたが、2番目の卵は完全に正常に発達し、完全に形成された健康な子牛が生まれました。 産卵からhatch化まで37日が経過しました。 産卵の41〜48日後、同じ雌が1匹の子を産みました。



要約すると、39人の女性がいずれかの方法を使用して子孫を産み、1人の女性が両方を使用することに決め、3個の卵を産み、出生までに家畜が1匹の子を産んだ。



今、生殖の1つまたは別の方法を実装した女性の胚と殻の違いを理解する必要がありました。





画像番号1：シェルと膜のSEM画像。

卵生S. equalis

S. equalの産卵殻は、外側の粗い層と、それに続く高密度の結晶性マトリックス（1aおよび1b）に埋め込まれた織り合わせ繊維の膜層で構成されていました。 外部繊維は最も太く、球状の挿入物を含みます（1秒間矢印でマークされています）。



外側の地殻と膜との間には、別の薄い追加の膜があることに注意してください。 画像1aおよび1bに注意してください。これらの遷移層には黒い矢印が付いています。



内側の膜は、細い繊維の高密度マトリックスで構成される別の内側の分離層を覆います。 ステージ36/37と39の間のシェルの形態は、層の比率を含めて非常に似ています。 ただし、時間の経過とともに、シェルの厚さは32.9 + 1.3μm（ステージ36/37）から17.9 + 2.5μm（ステージ39）に45.5％減少します。

胎生S. equalis

胎生S. equalisでは、殻（1d、1e）は卵殻に構造的に非常に似ています。 違いは主に、外殻と内膜の間の分離層にあります。 胎生では、この層は、特にステージ39/40（1eの黒い矢印）で識別するのが非常に困難です。 画像1dから、段階36で、より高密度の繊維の膜が外層に向かって上昇し始め、より薄い繊維の層が高密度マトリックスに埋め込まれていることがわかる。 シース繊維は、ステージ39/40（1e）で直径がより均一です。 ステージ36では、シェルの厚さは11.67 + 1.9μmであり、ステージ39/40では8.35 + 2.1μmです。つまり、シェルは28.5％薄くなります。 厚さの主な減少は膜層で観察されます。

S. equalisと混合繁殖方法

この場合のシェル（ 1f ）の形態は、ステージ33（産卵直後）とステージ40（hatch化後）で同一です。 分離内層を特定できませんでした。 繊維はかなり均一で密度が高く、厚さは9.27 + 0.25ミクロンです。 このような「卵」の殻層とその総厚の比例性は、発生段階36の産卵卵の通常の卵と性能が似ています。さらに、胎生トカゲの膜と構造的に似ています。 言い換えれば、混合繁殖法を用いたトカゲの殻/膜は、卵生の殻と胎生の膜の特性を同時に持っています。





画像番号2：シェル、膜、中間層の厚さの測定と比較。



図2aは、胚発生の制限段階での外層の厚さと総厚の測定値です。 3つの異なる領域（シェル上の異なるポイント）の各サンプルについて、測定を10回実施しました：卵生-36/37および39、胎生-36および39/40、混合繁殖-33。



グラフ2bは、外側の粗い層と膜の厚さの比率です。 グラフ2cは、さまざまな段階での外側の粗い層の厚さです。



この研究のより詳細な研究については、 科学者の報告を調べることを強くお勧めします。

エピローグ

同じ女性の産卵と出生の観察は、この研究で最初に説明されました。 科学者によると、生きた出生への進化経路にある種に卵を産む能力は、このプロセスを逆転させることが可能であることを意味するかもしれません。 言い換えれば、産卵から出生への移行を開始したS. equalisトカゲは、特定の要因により、以前の生殖システムに戻ることができます。 これまでのところ、研究者は、S。equalisが混合繁殖方法を保持するかどうかを確実に言うことはできませんが、そのような可能性があります。



将来、この現象の研究は、そのような再進化的変化に影響を与えた要因を特定することに重点を置いて継続されます。 科学者は質問に対する答えも探します-それは再進化なのか、それとも単なる移行期間であり、計画どおりに生児出生への完全な移行で終了します。 さらに、そのような観察は、私たち自身の目で観察できるので、一般に進化プロセスに関するより多くの情報を提供します。



自然は驚くことを止めず、時にはその予測不可能性に私たちに衝撃を与えます。 新たな発見のたびに、私たちは1つの答えと、地球上で最も奇妙な生き物の1つである私たちが答えを見つけなければならない100の質問を出します。







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