機能的革新によりアリの超高速アゴ捕獲メカニズムの進化における形態の多様化が促進される

Douglas B. Booher;...;Evan P. Economo(2021.3, PLOS BIOLOGY)[Functional innovation promotes diversification of form in the evolution of an ultrafast trap-jaw mechanism in ants]

理由

ラボSlack

概要

進化的革新は生命史における2つの長期的な傾向である多様性と複雑性の根底にある。自然選択は複数の相関する部分をどのように再設計して、新しく現れる機能を獲得したのだろうか？ここでは、生物の機能革新であるアゴで捕獲するアリのバネメカニズムを調べ、2つの目だった進化の問題を解明する。その問題とは、新しく複雑な特徴の進化の中で形態と機能が系の中でどのように変化するのか、と、それらがもたらしたこのような革新と多様性は時間的、空間的に再現性があるかどうかである。ここでは、470種の新しい系統の再構成と代表的な分類群のX線微小断層撮影と高速撮影を用いて、単一のアリ属(Strumigerys)でアゴ捕獲メカニズムは、独立に7-10回進化し、異なる大陸での多様な形態の進化を起こすことを発見した。この捕獲メカニズムは、現在最速記録の再設定可能な動物の移動か速度の6-7倍の移動を可能にする。ほとんどの形態の多様化は、バネメカニズムの進化後に起こっていることを発見した。このメカニズムは、口部構造の少しの再配列を介して進化したものである。形態の増加的な変化が昨日の変化を起こし、新しい機能に関する大きな形態の再組織化を伴う、という発見から複雑な生物機能の特徴の進化の理解と、このような革新がなぜ繰り返し起こるのか、に関する考えのモデルが与えられる。

雑記

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