陸上の脊椎動物は眼を保護するために、眼を閉じます。これを「閉眼行動」といいます。
一方、水中ではウミガメや鯨類のほか、一部の軟骨魚類のみでしか閉眼行動が知られていませんでした。
しかし2021年、海響館はコモンフグで閉眼行動を報告。フグの閉眼行動が、体を覆う皮筋の一部が眼の周りで発達した輪状筋によって引き起こされることが判明したのです。
そうした中で今回、下関市立しものせき水族館、新江ノ島水族館、沖縄美ら島財団総合研究所のグループは、フグ目魚類すべての科の筋肉を調査。閉眼行動が体を膨らませる行動に関わる筋肉から進化したことを明らかにしました。
この研究は「Journal of Morphology」に掲載されています（論文タイトル：The eye‐closing mechanism in pufferfish has evolved from puffing‐related musculature: phylogenetic evidence）。
動物の閉眼行動
我々、ヒトを含む陸上の脊椎動物は眼を乾燥や異物、攻撃から守るために閉眼行動を行います。
水中の脊椎動物ではどうなのでしょうか。実は一度、陸上へ進出し再び海へ戻った鯨類とウミガメに加え、一部の軟骨魚類（サメ・エイ）でしか、閉眼行動が知られていませんでした。
フグ科で閉眼行動を報告
2021年、海響館はフグ科のコモンフグにおいて、眼の周囲の皮膚が中心に向い絞るように眼を閉じることを発見。独特な閉眼行動として報告しました。
また、この閉眼行動は体を薄く覆う皮筋と呼ばれる筋肉が、眼の周囲で輪状に発達した輪状筋により引き起こされることを明らかになっています。
フグ目に属するすべての科で筋肉を調査
今回、下関市立しものせき水族館、新江ノ島水族館、沖縄美ら島財団 総合研究所のグループは、フグ目に属するすべての科を含む51種を対象に筋肉の調査および解析を行いました。
その結果、皮筋はフグ目の中でもフグ科とハリセンボン科の2グループのみに、輪状筋にいたってはフグ科のみが獲得した形質であることが明らかに。ウチワフグ科やハコフグ科といったその他のフグ目は、皮筋も輪状筋もいずれとも持っていなかったのです。
モヨウフグ（提供：PhotoAC）また、研究グループは先行研究で示された6つの系統樹に筋肉の分布を当てはめました。すると、すべての系統樹で皮筋がフグ科とハリセンボン科の共通祖先で、輪状筋がフグ科の共通祖先で獲得されたことが示されてたのです。
膨張行動に関係する筋肉から進化
皮筋が眼の周囲で発達することで生まれたとされる輪状筋。
皮筋は皮膚を収縮させることで膨らんだ体を元に戻す機能も知られています。こうしたことから、フグ科の閉眼行動は膨らむ行動の獲得をきっかけに進化した可能性が示唆されたのです。
また、フグ科の閉眼機構は眼を閉じるために進化したのではなく、既にある筋肉が、新たなに眼の保護へ転用されることで獲得したとされています。
これは他の脊椎動物と異なる進化を遂げたにも関わらず、眼を保護するという同様の機能を獲得した、収斂進化の一例とも考えられています。
フグ科の閉眼機構は収斂進化の一例
今回の研究によって、フグ科に特有の閉眼行動を引き起こす輪状筋がフグ科の共通祖先で獲得されたこと、閉眼機構が体を膨らませることに関係する筋肉から進化したことが明らかになりました。
この閉眼機構は他の脊椎動物と異なる進化してきたにも関わらず、眼を保護するという共通の機能を持った収斂進化の一例と考えられています。研究グループは、この結果が脊椎動物の閉眼行動に新たな視点をもたらすとしています。
（サカナト編集部）
