2023-06-23 カリフォルニア大学バークレー校(UCB)
◆カリフォルニア大学バークレー校の古生物学者ジャック・ツェンは、1,000以上の脊椎動物の顎をデータベース化し、それらの強度と機能をシミュレーションして比較しました。その結果、単一の下顎骨は複数の骨からなる顎に比べて大きな利点を持っているわけではないことがわかりました。
◆哺乳類の顎は形状的には多様ですが、機械的な特性は制約されています。この制約は、哺乳類がさまざまな食物を食べるために適応してきたこと示しています。また、哺乳類が単一の下顎骨を持つ一方で、内耳が複雑化したことにより、硬い顎を持つことが可能になりました。
◆今後は、遺伝学的な要因やこの特徴の進化に関する研究が進められることが期待されます。
<関連情報>
- https://news.berkeley.edu/2023/06/23/a-jaw-dropping-conundrum-why-do-mammals-have-a-stiff-lower-jaw/
- https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rstb.2022.0091
哺乳類の進化における顎の形態と機能の結合のスイッチ A switch in jaw form–function coupling during the evolution of mammals
Z. Jack Tseng,Sergio Garcia-Lara,John J. Flynn,Emily Holmes,Timothy B. Rowe and Blake V. Dickson
Transactions of the Royal Society B Published:15 May 2023
DOI:https://doi.org/10.1098/rstb.2022.0091
Abstract
The evolutionary shift from a single-element ear, multi-element jaw to a multi-element ear, single-element jaw during the transition to crown mammals marks one of the most dramatic structural transformations in vertebrates. Research on this transformation has focused on mammalian middle-ear evolution, but a mandible comprising only the dentary is equally emblematic of this evolutionary radiation. Here, we show that the remarkably diverse jaw shapes of crown mammals are coupled with surprisingly stereotyped jaw stiffness. This strength-based morphofunctional regime has a genetic basis and allowed mammalian jaws to effectively resist deformation as they radiated into highly disparate forms with markedly distinct diets. The main functional consequences for the mandible of decoupling hearing and mastication were a trade-off between higher jaw stiffness versus decreased mechanical efficiency and speed compared with non-mammals. This fundamental and consequential shift in jaw form–function underpins the ecological and taxonomic diversification of crown mammals.
This article is part of the theme issue ‘The mammalian skull: development, structure and function’.
