魚類と水生脊椎動物

魚類は最も多様な脊椎動物であり、最初に進化した脊椎動物です。無顎類のヤツメウナギやヌタウナギ、軟骨魚類のサメやエイ、そして優勢な条鰭類の硬骨魚類が含まれます。

Definition

魚類と水生脊椎動物は、主に水中に生息する変温性の鰓呼吸脊椎動物であり、無顎魚類、軟骨魚類、硬骨魚類から構成され、脊椎動物の初期かつ最も多様な放散を代表しています。

Scope

このトピックでは、水生脊椎動物と、その中で生じた主要な革新、すなわち脊椎と頭部の起源、顎、対鰭、骨格または軟骨骨格の進化、そして水に適応した鰓呼吸と浮力制御について概観します。無顎類、軟骨魚類、条鰭類と肉鰭類を含む硬骨魚類といった主要なグループを扱い、肉鰭類からは陸生脊椎動物が誕生しました。

Core questions

• 初期の脊椎動物と顎の起源を区別する革新とは何ですか？
• 魚類は水中でどのように呼吸、浮力、運動を実現していますか？
• 無顎魚類、軟骨魚類、硬骨魚類はどのように異なりますか？
• 肉鰭魚類はどのようにして陸上への進出の舞台を整えましたか？

Key theories

顎の起源と意義

顎は、前方の鰓を支える弓から派生したと考えられており、初期の脊椎動物を濾過摂食者から活動的な捕食者へと変貌させました。これは、その後のほぼすべての魚類と四肢動物の多様化の根底にある重要な革新です。

四肢動物の肉鰭類祖先

肉鰭魚類、またはサルコプテリギイ類は、肉厚で骨に支えられた鰭を持ち、四肢動物の祖先となりました。これにより、肉鰭魚類は条鰭魚類よりも陸生脊椎動物に近縁であるとされています。

Mechanisms

魚類は、水を鰓に送り込むことで水中の酸素を抽出し、水と血液の間の向流によって酸素の取り込みを最大化します。多くの硬骨魚類は、ガスで満たされた浮き袋で浮力を調整しますが、サメは大きな油分の多い肝臓と継続的な遊泳に依存しています。運動は、体と尾に沿って伝わる筋肉収縮の波によって生み出され、対鰭と正中鰭が操舵と安定性を提供します。生殖は、多くの硬骨魚類における体外受精と膨大な数の卵から、一部のサメにおける体内受精と胎生まで多岐にわたります。

Clinical relevance

魚類は世界の主要な食料源であり、漁業と養殖の基盤であり、水生生態系の健康指標であり、重要なモデル生物でもあります。ゼブラフィッシュは発生学および遺伝学研究で広く使用されています。これは教育的な文脈であり、臨床的な助言ではありません。

History

化石魚類は19世紀にルイ・アガシーによって系統的に研究され、20世紀初頭のステンシオなどの古生物学者は、無顎類と初期の顎を持つ魚類の解剖学的構造を再構築しました。ローマーとその後の研究者たちは、肉鰭魚類から最初の四肢動物への移行を追跡し、この一連の過程は現在、豊富な移行化石によって詳細に記録されています。

Key figures

• Louis Agassiz
• Erik Stensiö
• Alfred Romer

Seminal works

• pough2018
• kardong2019

Frequently asked questions

サメは魚ですか？

はい。サメは軟骨魚類、すなわちコンドリクティアンであり、その骨格は骨ではなく軟骨でできています。これらは硬骨魚類とは異なる真の魚類です。

どの魚類が陸生動物に最も近縁ですか？

肉鰭魚類、またはサルコプテリギイ類は、陸生脊椎動物の最も近縁な魚類です。四肢動物はこの系統内から進化したためです。