多くの生き物がミルクを作る野生の方法の内部

牛乳は哺乳類を区別するようです。 結局のところ、私たちの凶悪な家族の名前そのものが、この言葉から来ています。 乳房、乳を生成する胸腺を指す用語です。 この機能は、皮膚の毛穴から乳を分泌するカモノハシのような産卵動物を含め、何億年にもわたって哺乳類を結びつけてきました。 しかし、動物学者が地球上の生命の調査を続けるにつれて、ハエトリグモやペンギンと同じくらい遠い親戚の生き物の中から予期せぬ乳を生成する動物が発見され続けています。 何らかの形であっても、牛乳は実際には哺乳類と同義ではありません。

今年初めの雑誌で 科学、ブラジルのサンパウロにあるブタンタン研究所の生物学者カルロス・ジャレド氏らは、そのような前例のない牛乳提供者の発見を発表した。 虫のような両生類のメス シフォノプス・アヌラトゥス 2 か月間にわたって、新たな子孫のために脂肪液、つまり乳がにじみ出てきました。 研究者らは、牛乳は乳首からではなく、両生類の収斂進化のケースでは総排出腔内から出てきたことを発見した。 赤ちゃんたちは、ミルクを求めて母犬に近づくときにカチッという音さえ立てました。これは、次の食事に熱心なお腹を空かせた子犬と同じです。

動物学者は何十年も前から、アシナガバチと呼ばれるこれらの両生類に何かが起こっていることを知っていました。 「約70年前、胎生アシナガバチのメスが、出生に不利な時期に胚を卵管内に保管していたという研究結果が発表されました」とジャレッド氏は言う。 胚は、卵管内で分泌されるミルクのような物質によって栄養を与えられました。 そしてそれだけではほとんどありませんでした。 時間が経つにつれ、動物学者たちはアシナガバチの赤ちゃんが母親の粘液や皮膚を食べる例を次々と発見してきた。これは、多くのカエルが次世代を始めるために採る「産む、放っておく」という行動とは全く異なる戦略である。 アシナガバチは、表面的には麺のように見える両生類に対して、驚くべき親の世話をしました。

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の場合 シフォノプス・アヌラトゥスこの種の赤ちゃんは、粘着性の物質がにじみ出ているように見える母親の総排出腔の周りで多くの時間を過ごしました。 「子犬たちは興奮していて、常にその周りの場所を奪い合って、頭をほぼ完全にその中に入れているところを目撃されています」とジャレッドさんは言う。 研究者らが液体の構成と行動を研究したところ、子は赤ちゃんの甲高い音に反応して、母親が特別に放出した乳を飲んでいることが分かった。

この発見は驚くべきことであったが、研究者らが独自の形態の乳を進化させた非哺乳類を発見したのは初めてではなかった。 この物質は親の世話と密接に関係しており、子供に必要な食べ物を与え、子供たちが最も弱いときに近くに置いてくれます。 哺乳類の標準となったものは、私たちが通常、愛情深い親子関係を連想しないものも含めて、動物の間で何度も進化しました。

博物学者たちは、ハト、ペンギン、フラミンゴなどの一部の鳥が、子孫のために独自の形で乳を生成することを長い間知っていました。 1786年、英国の外科医ジョン・ハンターは、性別に関係なくハトが喉の作物の内層に脂肪分が豊富でタンパク質が豊富な乳を形成していることを観察しました。 それ以来の研究と観察により、これらの鳥は単に餌を吐き戻しているだけではなく、雛が巣に閉じ込められている間、雛に栄養を与えるために鳥乳を形成していることが強調されました。 鳥類が独自の形のミルクを数回進化させたこと、鳥類が恐竜の祖先から多くの能力を受け継いでいることを考えると、一部の恐竜は同様の方法で子供の世話をしていた可能性があると研究者らは示唆している。

非哺乳類の乳に関する研究や観察では、乳という言葉が哺乳類の乳とまったく同じではなく、同じ進化的起源を共有していないため、しばしば引用符で囲まれています。 シンシナティ大学の昆虫学者ジョシュア・ベノワは、哺乳類以外の動物におけるそのような液体について話すとき、「私たちは通常、それを乳状物質と呼んでいます」と述べています。 当然のことですが、牛乳は通常哺乳類に限定されます。 それにもかかわらず、彼は、「どう考えても、それは同じことをしており、存在するタンパク質の一部でさえも似ています」と述べています。 さまざまな生物が、牛乳に直接似た液体を分泌し、まったく同じ方法で子孫に栄養を与えるために使用されます。 「ツェツェバエは、メスが分泌する白くて脂肪が豊富な乳のような物質を生成し、幼体に栄養を与えます」とブノワ氏は言い、「ツェツェバエに欠けている唯一のことは、適切な動物であることだ」と指摘する。

特に無脊椎動物は、ミルクのような物質を何度も適応させてきたようだ。 親の世話に関して私たちが最初に思い浮かべる動物は、必ずしもクモではありません。 しかし2018年に再び 科学生物学者らは、クモの子が十分に成長して自分たちで生きていけるようになるまで、子孫に乳を与えるハエトリグモを発見したと発表した。 この場合、ハエトリグモは腹部の溝からミルクのような液体の滴を生成します。 親クモは、子クモが成体サイズに成長した後も、子クモに乳を与え続けます。 若者たちが一貫して自分で食べ物を捕まえるまで、彼らは牛乳を利用できます。

「ミルクのような物質は、節足動物の間で何度か進化してきました」とブノワ氏は言う。 ハエは少なくとも 3 回、ゴキブリは 1 ～ 2 回、クモが侵入し、オスのアリでさえも同様に液体を進化させました。 問題は、なぜ牛乳が何度も生成され続けるのかということです。

さまざまな生物が乳を進化させ、親の世話を密接に行った時期を解明することは、より困難な作業です。 牛乳はすべて摂取されるべきものであり、牛乳を生成する軟組織は化石記録にほとんど残されていません。 哺乳類の乳の先史を解明するのは比較的簡単だ――すべての哺乳類は乳を作るので、私たちとカモノハシの最後の共通の祖先ではそれが可能だったに違いない――しかし、進化した他の動物で同じことが起こったとき、同じ動作はそれほど単純ではありません。

ブノワ氏によると、ほとんどの場合、何らかの形の親のケアが最初に行われ、その後、親が粘液、皮膚、牛乳などの栄養価の高い物質を子供に提供する可能性が開かれます。 最近話題になった同じ両生類 科学たとえば、カエルの赤ちゃんは皮膚の一部を食べることもでき、一部の赤ちゃんカエルは親カエルと同じように乳を吸うようです。 開口部または毛穴が、その子孫に栄養を与える脂肪分またはタンパク質が豊富な体液を分泌すると、時間の経過とともに、それが代替乳に変化する可能性があります。

ミルクと親の世話との密接な関係は、古生物学者に、さまざまな動物がミルクを出し始めた時期をどこに見るべきかについて何らかの方向性を与えるかもしれない。 2021年、研究者らは、クモの子が詰まった卵嚢とともに保存されていた9,900万年前のクモを報告した。 このような卵嚢を運ぶ現代のクモ種は、長期間にわたって子孫を守ることが多く、卵嚢を運ぶこと自体が親の世話の一種です。 化石化したクモと他の無脊椎動物の間でそのような関連性を探ることは、研究者が遠い昔に乳のような物質を作っていた種や進化グループの良い候補を見つけるのに役立つかもしれない。 現代の牛乳生産者の相互関係も、検索を絞り込むのに役立ちます。 すべてのツェツェバエはミルクのような物質を生成するため、その能力はおそらく約5000万年前のこのグループの起源に遡るとブノワ氏は指摘する。

初期の恐竜の時代から現在に至るまで、親の世話とミルクの提供が哺乳類の繁栄に役立ってきたことは間違いありませんが、哺乳類は子孫を助ける唯一の動物ではありません。 多くの生命体は獣と同じように進化し、次世代の繁栄を助けるために親の犠牲を払ってきました。 次回、歩道でハトを見つけたとき、あるいは、運が良ければ熱帯林でアシナガバチを見つけたときは、私たちが共有しているケアについて考えてみましょう。