How turtle shells evolved... twice - Judy Cebra Thomas

翻訳: Chiaki Arai 校正: Tomoyuki Suzuki

Meet Odontochelys semitestacea.

こちらは オドントケリス・セミテスタケア

This little creature spends its days splashing in Late Triassic swamps

三畳紀後期の沼地で 他の大勢の爬虫類と共に

with a host of other reptiles.

水と戯れて過ごす 小さな生き物です

Under the surface lies its best defense against attack:

表面下には 攻撃に対する 最高の防御システムがあります

a hard shell on its belly.

お腹にある堅い甲羅です

Odontochelys is an early ancestor of the turtle.

オドントケリスは カメの初期の祖先です

Its half-shelled body illustrates an important point about the modern turtle:

その 半分甲羅で覆われた身体は 現代の カメに関する重要な点を説明しています

it actually has two shells that develop totally separately

カメは 胚の時点で ２つの甲羅が

while the turtle is still an embryo.

全く別々に発生するのです

Both are extensions of the animal’s skeleton,

２つの甲羅は いずれも 動物の骨格の延長にあたり

and together they are made of almost 60 bones.

あわせて60以上の骨から 構成されます

Like other embryos,

他の動物の胚と同様

turtle embryos are made of undifferentiated cells

カメの胚は 未分化細胞からなっていて

that become specific cell types,

のちに 特定の種類の細胞に分化し

and then organs and tissues,

遺伝子発現や 細胞間の伝達を通じて

through gene activity and communication between cells.

器官や組織に変化していきます

At first, turtle embryos look very similar to those of other reptiles,

初めのうち カメの胚は 他の爬虫類や鳥類 哺乳類の胚と

birds, and mammals,

非常に似ていますが

except for a bulge of cells called the carapacial ridge.

甲稜と呼ばれる細胞の隆起は カメの胚に特有のものです

The ridge expands around the body between the neck and lower back,

この隆起は 首から腰にかけて広がり

creating a disc shape.

円盤のような形になります

It guides the formation of the upper part of the turtle’s shell,

甲稜は 肋骨となる細胞を おそらく引きつけることによって

called the carapace, likely by attracting the cells that will become ribs.

カメの甲羅の背中側にあたる 背甲の形成を助けます

Instead of curving downwards to make a regular rib cage,

肋骨は 下向きに伸長して 通常の胸郭を形成する代わりに

the ribs move outwards towards the carapacial ridge.

甲稜に向かって 外向きに伸長します

They then secrete a signaling protein

そして 肋骨は シグナル伝達タンパク質を分泌し

that converts surrounding cells into bone-forming cells.

周囲の細胞を 骨を形成する細胞に変えます

These fifty bones grow until they meet and connect with sutures.

この50の骨は 縫合線で会合するまで 伸長し続けます

A ring of bone solidifies the carapace’s edges.

骨の輪が背甲のふちを 強固なものにします

The outer layer of skin cells produces the scales, known as scutes,

皮膚を構成する細胞の外層が 背中を覆う うろこである

that cover the carapace.

鱗甲を形成します

The development of the bottom half of the shell, the plastron,

甲羅の腹側にあたる 腹甲の形成を促すものは

is driven by neural crest cells,

神経堤細胞という

which can produce a variety of different cell types including neurons,

ニューロンや軟骨 骨をはじめとする 様々な形態の細胞を

cartilage and bone.

形成する細胞です

A thick shield of these cells spreads across the belly,

この細胞が分厚く 盾状に 腹一面へ広がって

coming together in regions that produce nine plate-like bones.

９つの板状の骨を形成する部位に 集まってきます

Eventually, these connect to the carapace by sutures.

やがて 縫合線に沿って 背甲と繋がります

A turtle’s shell has obvious advantages for guarding against predators,

カメの甲羅には 捕食者から身を守るという 明らかな利点がありますが

but the rigid casing also presents some challenges.

その堅い保護層は いくつかの問題も もたらします

As the turtle grows,

カメが成長するにつれ

the sutures between the bones of the carapace and plastron spread.

背甲や腹甲の縫合線が 広がっていきます

Most mammals and reptiles rely on a flexible rib cage

ほとんどの哺乳類や爬虫類は 弾力性のある胸郭を用い

that expands to allow them to breathe,

胸郭の伸縮によって 呼吸をしています

but turtles use abdominal muscles attached to the shell instead:

しかし カメは 甲羅についた ２つの腹筋を使って呼吸をしています

one to breathe in, and one to breathe out.

１つは吸い込むため もう１つは吐き出すためのものです

So how did the shell evolve?

では 甲羅はどのように 進化したのでしょうか

Though there are still gaps in the fossil record,

化石記録には まだ空白がありますが

the first step seems to have been a thickening of the ribs.

進化の第一段階は 肋骨が 厚くなったことだと考えられています

The oldest known turtle ancestor,

知られている中で 最も古いカメの祖先は

a creature called Eunotosaurus africanus,

ユノトサウルス・アフリカヌス という生き物です

lived 260 million years ago and looked almost nothing like a modern turtle,

２億６千万年前に生息した この生物は 現代のカメとは似ても似つかぬ姿でしたが

but it had a set of broad, flat ribs

力強い前腕の筋肉を繋ぐ

that anchored the muscles of its powerful forearms.

幅広く 平たい肋骨を持ちました

Eunotosaurus was likely a burrowing creature,

ユノトサウルスは 穴を掘って そこをすみかとする

digging homes for itself in what’s now southern Africa.

現在のアフリカ南部に相当する場所にいた 生き物だったと考えられています

Odontochelys semitestacea illustrates another, later step in turtle evolution,

オドントケリス・セミテスタシアは カメの進化の更に後の段階を明らかにしていて

with thick ribs like Eunotosaurus plus a belly plate for protection.

ユノトサウルスのような分厚い肋骨に加え 腹部には防御のための板がありました

Our first fossil evidence of the full shell characteristic of modern turtles

現代のカメの甲羅の持つ特徴を 全て備えたカメの 最古の化石は

is about 210 million years old,

約２億１千万年前のもので

and belongs to a species called Proganochelys quenstedti,

プロガノケリス・クエンステディ という種で

whose ribs had fused.

肋骨は１つに融合していました

Proganochelys could move between water and land.

プロガノケリスは 水陸両方で活動できました

Unlike modern turtles, it couldn’t retract its head into its shell,

現代のカメと違って 頭を甲羅の中に 引っ込めることはできませんでしたが

but had defensive spines on its neck.

首には 防御用のトゲがありました

Modern turtle shells are almost as diverse as the turtles themselves.

現代のカメの甲羅は カメの種類と同じくらい多種多様です

Sea turtles have flatter, lighter shells for streamlined gliding through the water.

ウミガメは 水中での移動を効率的にする 平たく軽い甲羅を持ちます

Land-dwelling tortoises, meanwhile,

反対に リクガメは

have domed shells that can slip free of predators’ jaws

捕食者の顎が滑って外れ

and help them turn right-side up if they fall on their backs.

倒れた時には 起き上がりやすいような 隆起した甲羅を持ちます

Leatherback and softshell turtles

オサガメやスッポンの甲羅には

have shells without the ring of bone around the edge of the carapace

背甲のふちを囲む骨の輪や

or the tough scutes covering it,

甲羅を覆う 堅い鱗甲がなく

making it easier for them to squeeze into tight spaces.

窮屈な場所でも 入れるようになっています