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条鰭類

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』
（条鰭亜綱から転送）
条鰭亜綱
生息年代:
後期シルル紀–現世, 425–0 Ma[1]
デンキウナギピラニア・ナッテリーベニザケモンダルマガレイタイセイヨウダラスポッテッドガーキハダネッタイミノカサゴペリカンアンコウマツカサウオヘラチョウザメマカジキホクロヤッコノーザンパイクハリセンボンリーフィーシードラゴンヨーロッパオオナマズアフリカチヌ
分類
界 : 動物界 Animalia
門 : 脊索動物門 Chordata
亜門 : 脊椎動物亜門 Vertebrata
上綱 : 顎口上綱 Gnathostomata
綱 : 硬骨魚綱 Osteichthyes
亜綱 : 条鰭亜綱 Actinopterygii
学名
Actinopterygii
Klein, 1885[2]
英名
ray-finned fish
下位分類
本文参照

条鰭類（じょうきるい、Actinopterygii）は、魚類（＝四肢動物以外の脊椎動物）の下位分類群の一つ[3]。分類階級としては条鰭亜綱とする場合、条鰭綱とする場合、条鰭上綱とする場合がある。種数では現存する脊椎動物の半数以上を占める[4]。肉鰭類の肉厚な葉状の鰭とは対照的に、放射状に伸びる細い鰭条から支えられる鰭を持つ。鰭は扇子のように畳んだり開いたりすることができ、軟骨魚類や肉鰭類と比べて鰭の形状や面積を自由に変えられる。これにより推力重量比が優れたものとなる。鰭条は橈骨と接続し、鰭と内部器官を結合している。

条鰭類の大半は真骨類である。条鰭類は脊椎動物の大部分を占め、現存する3万種を超える魚類の約95％を占める[5]。最も数の多い水生動物であり、深海や地下から、最も標高の高い山の渓流まで、淡水と海洋のあらゆる環境に遍在する。体長8 mmのパエドキプリス・プロゲネティカから、体重2,300 kgの巨大なウシマンボウ、全長11 mのリュウグウノツカイまで様々である。これまで知られている最大の条鰭類は、ジュラ紀のリードシクティスで、16.5 mまで成長したと推定されている。

形態

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一般的な条鰭類の解剖学 (シクリッド)
A: 背鰭, B: 鰭条, C: 側線, D: 腎臓, E: 鰾, F: ウェーバー器官, G: 内耳, H: 脳, I: 鼻孔, L: 眼, M: 鰓, N: 心臓, O: 胃, P: 胆嚢, Q: 脾臓, R: 生殖器 (卵巣または精巣), S: 腹鰭, T: 脊椎, U: 臀鰭, V: 尾 (尾鰭). その他の器官: ひげ, 脂鰭, ゴノポディウム

条鰭類には多くの特徴的な形態を持った種が分類される。典型的な条鰭類の主な特徴を隣の図に示す。

鰾はより派生した構造で、浮力維持に使用される[6]。肉鰭類の肺と同様に前腸の腹側から発達するという祖先の状態を保持しているポリプテルス類を除き、条鰭類の鰾は前腸の背側から発達する[6][7]。初期の形態では、鰾はまだ呼吸に使用されており、この特徴は全骨類（アミア類とガー類）に残されている[8]。ピラルクなどの一部の魚では、鰾は再び空気呼吸のために変化しているが[9]、他の系統では空気呼吸の機能は完全に失われている[10]。

鰭類の骨格は一部の原始的な分類群を除き、ほぼ完全に硬骨によって構成されている[11]。鱗の形態は硬鱗、円鱗あるいは櫛鱗など多様で、鱗をもたないグループも多い。鱗のある真骨類はすべて葉状鱗を持つ。これらの鱗の外側は骨隆起とともに扇状に広がり、内側は繊維状の結合組織で交差している。葉状鱗は他の種類の鱗よりも薄く透明で、硬化したエナメル質や象牙質のような層がない。真骨類以外の条鰭類に見られるガノイン鱗とは異なり、成長するにつれて同心円状に鱗が大きくなる[12]。

真骨類と軟質類は、古倍数性によるゲノム重複を経験したという点で、多鰭類と全骨類とは異なる。ゲノム重複は、平均して遺伝子重複の約17％を保持している真骨類で約3億2000万年前に発生し、軟質類では約1億8000万年前（1億2400万 - 2億2500万年前）に発生したと推定されている。その後、サケ科（8000万 - 1億年前）などの一部の系統で再び発生し、コイ科（1400万年前と最近）内でも独立して数回発生している[13][14][15][16][17]。

鰭は担鰭骨に支えられる鰭条と、鰭条同士をつなぐ鰭膜によって構成される。ポリプテルス目を除き、胸鰭の射出骨は肩甲骨・烏口骨複合体と接続する。ほとんどの仲間は間鰓蓋骨と鰓条骨をもつ[18]。咽頭板を欠き、鼻孔は頭部の比較的上方に位置し内鼻孔をもたない[19]。

形態の多様性

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条鰭類には様々な形態があり、ここではその一部を挙げる。

繁殖

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イトヨの繁殖の様子

多くの種が雌雄異体であり、雌は卵を産んで、卵は体外で受精する種が多い。通常、産まれた卵は雄によって受精される。その後、自由に泳ぐ仔魚を経て発育が進む[20]。雌雄同体の種もいる。ほとんどの場合雌性先熟であり、雌として生まれ、ある段階で雄に変化する。雄から雌に変化する雄性先熟は、雌性先熟よりも少ない[21]。

ほとんどの科は、体内受精ではなく体外受精を行う[22]。卵生の真骨類のうち79%は親による育児を行わない[23]。胎生、卵胎生、または親による卵の育児は、422の真骨類の科のうち、21%で見られる。育児を行わないのが祖先の状態である可能性が高い[23]。条鰭類における胎生の最古の例は、中期三畳紀のサウリクティスで発見されている[24]。胎生は比較的まれで、現生の真骨類の約6%に見られる。雄による育児は雌による育児よりもはるかに一般的である[23][25]。雄の縄張り意識が、進化の過程で育児に発達した可能性がある[26][27]。

自家受精する例はいくつかある。マングローブ・キリフィッシュは両性具有で、体内受精をする。この繁殖方法は、生息するマングローブ林で長期間水から出るという習性に関係している可能性がある。雄は19℃以下の温度で生まれることがあり、雌が産卵させる卵を受精させることができる。これにより、近親交配する種でも遺伝的多様性が維持される[28]。

分類と化石記録

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条鰭類の進化

姉妹群は四肢動物、ハイギョ、シーラカンスからなる肉鰭亜綱で、肉鰭亜綱と条鰭亜綱を合わせて硬骨魚類と総称される。条鰭類は腕鰭類とActinopteriに分けられる。Actinopteriは軟質類と新鰭類を含む。新鰭類はさらに全骨類と真骨類に分けられる。中生代（三畳紀、ジュラ紀、白亜紀）と新生代には特に真骨類が大きく多様化した。その結果、現生魚類の96％が真骨類（全魚種の40％が真骨類内のAcanthomorphaに属する）であり、その他の条鰭類は多様化していない[29]。最古の条鰭類は古生代のシルル紀後期に出現したとみられ、Andreolepis 属など5属が知られている。続くデボン紀から中生代三畳紀にかけて栄えた軟質亜綱の仲間は、ジュラ紀終盤までにチョウザメ目を残しほとんどが絶滅している。白亜紀以降は、高い運動能力と効率的な摂餌機構を発達させた条鰭類のサブグループである新鰭類が支配的な地位を獲得し、水圏のあらゆる環境に適応放散を果たした[30]。新鰭類の魚類は、現代では約2万6800種を擁する脊椎動物の中で最大のグループとなっている[30]。

下の系統図は、現生条鰭類の主な系統群と、他の現生魚類および四肢動物との進化的関係を示している[31][32][33][34]。四肢動物には主に陸生種が含まれるが、二次的に水生になった種（クジラやイルカなど）も含まれる。四肢動物はデボン紀に硬骨魚類のグループから進化した[35]。異なる条鰭綱の系統群のおおよその分岐日（百万年、mya）は、Near et al., 2012によるものである[33]。

脊椎動物

ポリプテルス目はその他の条鰭類の姉妹群であり、チョウザメ目は新鰭類の姉妹群であり、全骨類は真骨類の姉妹群である。カライワシ上目は最も原始的な真骨類であると考えられている[33]。

最も古い化石条鰭類はアンドレオレピスで、4億2千万年前のシルル紀後期の地層から、ロシア、スウェーデン、エストニアで化石が発見されている[36]。条鰭類のクラウングループは、おそらくデボン紀と石炭紀の境界付近に起源を持つ[37]。現代の真骨類の最も古い化石近縁種は三畳紀のものであるが[38][39]、真骨類は古生代にはすでに起源を持っていたと疑われている[33]。

軟質類 軟質類は骨格の一部が軟骨になっている。以前の軟質類は側系統群であり、共通祖先の子孫がすべて含まれているわけではない。かつては52種がチョウザメ目とポリプテルス目に分かれていた。現在ポリプテルス目は独自の腕鰭類とされる。軟質類は硬骨魚類から進化したが、その過程で軟骨部分の骨化が失われた。高齢個体では骨化が進むため、軟質類では骨化が失われたのではなく、遅れていることが示唆されている[40]。軟質類は軟骨があり、顎の構造もサメに似ており、鱗が無いことから、サメとされることもあった。また噴水孔があり、尾も異尾である。しかし化石記録からは、外見よりも真骨類に近いことが示されている[40]。
新鰭類 新鰭類は後期ペルム紀に出現した。進化の過程で、それ以前の条鰭類からの変化はわずかであった。新鰭類は祖先よりも素早く移動できるため、非常に成功したグループである。進化の過程で鱗と骨格が軽くなり、顎はより強力で効率的になった。ロレンチーニ器官はヌタウナギを除く他のすべての魚類グループに存在するが、新鰭類はこれを失っている。後にデンキウナギ目とナマズ目で再進化した[41]。
デボン紀のケイロレピスの化石。初期の条鰭類である
石炭紀のエロニクティスの化石
ペルム紀のアエデュエラの化石
三畳紀のボバサトラニアの化石
三畳紀のトラコプテルスの化石
ジュラ紀のアスピドリンクスの化石
ジュラ紀のパキコルムスの化石
白亜紀のヤノステウスの化石
白亜紀のネマトノータスの化石
始新世のギンカガミ科魚類であるMene oblongaの化石
始新世のカレイ目魚類であるAmphistium paradoxumの化石
ヤプレシアンのモロネ科魚類であるプリスカカラの化石
中新世のヨウジウオ目魚類であるNerophis zapfeiの化石
リングコッド Ophiodon elongatus（カサゴ目アイナメ科）の骨格標本。上顎は前上顎骨によって縁取られ、可動性が高くなっている
ニシアンコウの骨格。背鰭棘が釣り竿のように変化している
ウツボ類による咽頭顎の突出機構。条鰭類は進化の過程で主上顎骨を遊離させるとともに、舌弓・下顎骨と鰓蓋骨との靱帯による連結構造を発達させ、顎の可動性・伸出性を飛躍的に高めることに成功した
イエロージャック Carangoides bartholomaei（スズキ目アジ科）の群れ。スズキ目は現代の水圏で最も繁栄する条鰭類となっている

下位分類

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以下に絶滅分類群を含む分類群を、系統順位に沿って目の単位まで示す。各グループの詳細、内部に含まれる絶滅群については、それぞれの項目を参照。分類はBetancur-R, Ricardo; et al. (2013).、Betancur-Rodriguez; et al. (2017).を参考[34][42]。また、Nelson[4]、ITIS[43]、FishBase[44]も参考。絶滅分類群はVan der Laan (2016)[45]、Xu (2021)[46]を参考。

出典・脚注

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  1. ↑ Zhao, W.; Zhang, X.; Jia, G.; Shen, Y.; Zhu, M. (2021). “The Silurian-Devonian boundary in East Yunnan (South China) and the minimum constraint for the lungfish-tetrapod split”. Science China Earth Sciences 64 (10): 1784–1797. Bibcode:2021ScChD..64.1784Z. doi:10.1007/s11430-020-9794-8.
  2. ↑ 資料によって一定しない。 によると他に Cope, 1871, Cope, 1887, Cope, 1891, Woodward, 1891 など。 は（理由を挙げずに）「Cope, 1887 ではなく Klein, 1885」としている。
  3. ↑ Kardong, Kenneth (2015). Vertebrates: Comparative Anatomy, Function, Evolution. New York: McGraw-Hill Education. pp. 99–100. ISBN 978-0-07-802302-6
  4. 1 2 Nelson, Joseph S. (2016). Fishes of the World. John Wiley & Sons. ISBN 978-1-118-34233-6
  5. ↑ (Davis, Brian 2010).
  6. 1 2 Funk, Emily; Breen, Catriona; Sanketi, Bhargav; Kurpios, Natasza; McCune, Amy (2020). “Changing in Nkx2.1, Sox2, Bmp4, and Bmp16 expression underlying the lung-to-gas bladder evolutionary transition in ray-finned fishes”. Evolution & Development 22 (5): 384–402. doi:10.1111/ede.12354. PMC 8013215. PMID 33463017.
  7. ↑ Funk, Emily C.; Breen, Catriona; Sanketi, Bhargav D.; Kurpios, Natasza; McCune, Amy (25 September 2020). “Changes in Nkx2.1, Sox2, Bmp4, and Bmp16 expression underlying the lung-to-gas bladder evolutionary transition in ray-finned fishes”. Evolution & Development 22 (5): 384–402. doi:10.1111/ede.12354. PMC 8013215. PMID 33463017.
  8. ↑ Zhang, Ruihua; Liu, Qun; Pan, Shanshan; Zhang, Yingying; Qin, Yating; Du, Xiao; Yuan, Zengbao; Lu, Yongrui et al. (13 September 2023). “A single-cell atlas of West African lungfish respiratory system reveals evolutionary adaptations to terrestrialization”. Nature Communications 14 (1): 5630. Bibcode:2023NatCo..14.5630Z. doi:10.1038/s41467-023-41309-3. PMC 10497629. PMID 37699889.
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  10. ↑ Martin, Rene P; Dias, Abigail S; Summers, Adam P; Gerringer, Mackenzie E (16 October 2022). “Bone Density Variation in Rattails (Macrouridae, Gadiformes): Buoyancy, Depth, Body Size, and Feeding”. Integrative Organismal Biology 4 (1): obac044. doi:10.1093/iob/obac044. PMC 9652093. PMID 36381998.
  11. ↑ 『魚学入門』 p.23
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  18. ↑ 分岐鰭亜綱は鰓条骨を、軟質下綱は間鰓蓋骨をそれぞれ欠く。
  19. ↑ 『Fishes of the World Fourth Edition』 pp.87–88
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参考文献

[編集]
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