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収斂進化(しゅうれんしんか)とは、複数の異なるグループの生物が、同様の生態的地位についたときに、系統に関わらず身体的特徴が似通った姿に進化する現象。

◆ 概説

明らかに類縁関係の遠い生物間で、妙に似通った姿、あるいは似通った器官を持つ場合がある。中にはジャコウアゲハの幼虫とシカクナマコの子供のように、どう考えても関係がない場合もあるが、それぞれにその姿をしているのが生活の上で役に立っていると分かる場合もある。たとえば、モグラの前足は分厚く、爪が強く、指その物は短くなっており、明らかに穴を掘るために役立つ形である。そして、同じく穴を掘って暮らしている昆虫のケラの前足を見ると、やはり丸っこくて、周りに爪状の突起があって、動かし方も良く似ている。これらは、いずれも穴を掘るための器官としての適応の結果であると考えられ、元々は大きく形が異なっていた節足動物と脊椎動物の足がそのために外見的に似た形となったと考えられる。この様な現象の事を収斂進化、あるいは単に収斂と言う。

特にこのような例が見られるのは、異なる地域で生物相が大きく違っているのに、似たような場所で似たような生活をしている生物同士の間で見られる。これは、それらの生物が、それぞれの生物群集の中で、非常によく似た生態的地位にある場合に見られる、と言われる。つまり、同じような生活をするものには、同じような形態や生理が要求され、そのため似た姿に進化する、というのである。たとえばオーストラリアの有袋類であるフクロモモンガとリスの仲間であるモモンガとは、外見が非常によく似ている。

この様な現象は、様々なところで見受けられるが、特に、空を飛ぶとか、穴を掘るとか、水中を高速で移動するとか、生物にとって拘束の大きい条件下で特によく見掛けられる。形態の選択肢が少ない、と言ったところであろう。

生理的な面での収斂現象もある。たとえば動物は排出器を通じて窒素を含む分解産物であるアンモニアを排出するが、この物質は水に溶け、動物体には有害である。このため、水生動物はそれを水に溶けた形で排出する。しかし、陸では水分補給が限定されるから、このような排出は行えず、しかも体内に蓄積するわけにも行かない。そのため、爬虫類や鳥類ではアンモニアから尿酸を合成し、固形物の形で排出する。同様に陸上節足動物である昆虫なども尿酸を排出する。これらの分類群は全く独立に陸上進出したものであるから、この性質も独立に身につけたものであるはずである。

◆ 関連する現象

収斂は、全身の姿にも、個々の器官にも見られる場合がある。先のモグラとケラの例では、それぞれの前足がそっくりであるだけでなく、全身の姿にもやや類似が見られる。体表が細かい毛で覆われている点も似ている。前足に関しては、モグラでは内骨格の五本指の掌からの変形であるのに対して、ケラでは外骨格の形態の変化で似た姿になっている。この例のように、本来は異なった起源をもつ器官が、類似の働きと形をもつ場合に、それらのことを相似器官と言う。

なお、収斂が起きるときには、様々な系統から、同じような形へと進化して行く。つまり、同じ方向への進化が異なった場で起きているので、この現象を平行進化という。

また、下で述べる有袋類の多様化のような現象は適応放散と呼ぶ。これは起源を同じにする生物が、異なった環境の要求に応じて多くの異なった姿になったというふうに解せられる。いわば収斂の逆の現象であるが、それぞれの地域での適応放散の結果が、それぞれの個々を見比べた場合に収斂を起こしているのもよくある現象である。

なお、異なった生物の間によく似た形質が見いだされる例に、擬態がある。ただし、これはどちらか片方が、もう片方の種に似た姿であることで何らかの利益を得るため、それに似る方向に進化したものであり、モデル生物なしにはその存在が考えられない。その点で、収斂はモデルとは無関係に、その姿に適応的意味があるので、異なった現象と言える。しかし、比較的近縁な生物が同様な保護色を身にまとえば同じような形になりやすい、と言うようなこともあるから、両方が働く場合もあり得る。

◆例

; 有袋類と有胎盤類(真獣類)との間に見られる収斂進化のセット

: オーストラリア大陸には本来は有袋類以外にはほとんど哺乳類が存在しなかった。これは、有袋類が分化した時期より少し後、真獣類が分化する前に他の大陸から分離し、その後陸続きになることがなかったためと言われる。したがって、他の地域ではさまざまに分化し、多くの目に分かれた哺乳類たちが占めた生態的地位を、有袋類(と単孔類)のみで占めることとなった。事実、有袋類に見られる多様性はクジラなどを除けば真獣類のすべてにほぼ匹敵するほどにもなっている。その中で他の地域ですでに名前を付けられた動物に似た姿のものがオーストラリアで発見された場合、その名にフクロをつけて呼ばれることが多かった。その、名の元になったものと、フクロ付きのものの関係が収斂である。以下に代表的な例を挙げる。

:* フクロネコとネコ:小型脊椎動物を捕食

:* フクロアリクイとアリクイ:小型無脊椎動物を捕食

:* フクロモグラとキンモグラ(モグラよりむしろこちらの方が似ている):砂に潜って小動物を漁る。

:* フクロオオカミとオオカミ:大型動物を追跡して捕食

:* キノボリカンガルーとサル:熱帯雨林で果実等を主食とする比較的大型の樹上動物が占めるニッチに適応した形態や生活史を持つ種が多く見られる。

: フクロネズミはネズミというよりジネズミなどに似ているが、この例は、どちらかと言えば哺乳類の原始的形態に近い姿をもつ、つまりあまり特殊化していないものであるために似た姿なのであって、収斂と言うのは当たらないかもしれない。

; 魚竜とイルカとサメ、ペンギン

: これらは水中を高速で遊泳する姿への進化である。特にイルカと魚竜の場合、いずれも陸生動物からの水中への適応であり、非常に似た姿である。魚竜は爬虫類でありながら卵胎生で子供を産む点でも共通する。つまり生理における収斂である。

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