イカとコウイカの急速な中白亜紀多様化は沿岸生態系への放散に先行した

なぜイカの歴史が重要か

イカとコウイカは、変幻自在の体色や高い知能で知られる海の代表的な捕食者です。しかし、それらの系統史は意外に不鮮明でした。本研究は新たに解読されたゲノムを用いてイカ・コウイカの系統樹を描き直し、これらの動物が古生代の危機をどのように生き延び、深海でどのように多様化し、のちに沿岸域で今日見られる豊富な形態群へと急拡大したかを説明します。

イカの系統関係の全体像

何十年にもわたり、生物学者は多様なイカとコウイカがどのように関係しているか――特に内部殻がどのように進化し、深海と浅海の間でどのように分布したのか――をめぐって議論してきました。著者らは、ピグミーイカ、日本のトビイカ、深海性のサイラシ（ラムズホーン）イカから得た3つの高品質な新ゲノムを、他の頭足類の既存のゲノムおよびトランスクリプトームデータと組み合わせました。種間で共有される何千もの遺伝子を比較することで、共通祖先を実際に共有する系統と、類似が独立に生じた系統を明確にする堅牢な進化系統樹を構築しました。

二つの主要なイカの世界

新しい系統樹は二つの主要な枝にきれいに分かれることを示します。一方は著者らがAcorneataと呼ぶもので、大型の公海性イカやラムズホーンイカのような外洋性の住人を含みます。もう一方はCorneataと呼ばれ、コウイカ、沿岸性イカ（ネリティック・スクイッド）、ホタルイカ類、ピグミーイカなどの浅海・沿岸群を含みます。Corneataの構成員は、彼らの外洋の近縁群に欠ける二つの特徴――眼の透明な被膜（角膜）と射出触手を収める小さなポケット――を共有します。これらの共有形質と遺伝子に基づく系統樹を合わせると、沿岸性のイカとコウイカは深海の祖先から分岐した自然なグループを形成するという考えを支持します。

恐竜の時代に起きた変化の爆発

分子時計法（遺伝的変化の蓄積と主要化石を用いて年代を推定する手法）を使って、研究チームは現生のイカ・コウイカ目の起源を約1億100万年前の中白亜紀と年代推定しました。当時、世界の海水準は高く、浅い沿岸域はしばしば低酸素で住環境が過酷でした。著者らは、現生主要系統がより安定し、冷涼で酸素が豊富な「避難所」としての深海で生じたと主張します。この初期の多様化は「長い導火線」を設定しました：主要な枝分かれは白亜紀に起きたものの、今日見られる沿岸の多様性の大半は恐竜絶滅後の数千万年を経てから現れたのです。

重い殻から軽い骨格へ

もう一つの謎は、これらの動物の内部支持構造――コウイカのカットルボーン、多くのイカの薄いグラディウス、ラムズホーンイカの巻いた殻――がどのように関連しているかです。化石記録と遺伝学的証拠は段階的な傾向を示唆します：祖先の室構造をもつ殻が徐々に簡素化・軽量化されたということです。外洋系統では一方の枝が鉱物化した室殻を保持・発達させ（ラムズホーンイカのように）、他の公海性イカはそれを有機質中心の刃状グラディウスへと減少させ、わずかな室の痕跡だけを残しました。沿岸群では、コウイカが祖先の三つの殻要素を再構築して浮力をもつカットルボーンとし、ホタルイカやピグミーイカの多くは内部殻を著しく縮小あるいは完全に失いました。研究はまた、殻形成に関わる主要遺伝子の獲得と喪失の経路をたどり、例えば一部の沿岸性イカが特定の剛性殻タンパク質を放棄し、酸性化や不安定な絶滅後の海でより軽く柔軟な支持を選択した可能性を示しています。

染色体と遺伝子に隠された物語

種間で染色体を整列させることで、著者らは大半のイカとコウイカが46対の染色体という非常に安定したセットを共有していることを見いだしました。これは初期のコレオイド（現生頭足類）に遡る保存的なゲノム設計図を示唆します。大きく変化の速いピグミーイカやホタルイカ類だけが大規模な再配列を示し、これは沿岸集団が小さく断片化していたときに生じた可能性があります。チームはまた、浅海性イカの視覚に関わる遺伝子や、公海性の高速遊泳イカのエネルギー産生酵素に自然選択の兆候を検出しました。ラムズホーンイカでは免疫関連遺伝子群の拡張が見られ、深海生活と微生物との複雑な相互作用に対応した結果である可能性があります。

イカ進化理解への含意

総じて、この研究はイカとコウイカを、白亜紀に深海で静かに多様化した生存者たちと描き、白亜紀末の大量絶滅後に回復する沿岸生態系へとその後急速に進出したことを示します。内部殻の多様な形状、柔軟なゲノム、さまざまな生活様式という今日の豊かな多様性は、この長い導火線――古い系統分岐とその後の大きな生態的機会――の結果として生じたのです。専門外の読者への要点は、今日よく知られる沿岸のイカやコウイカは原始的な沿岸の名残ではなく、深海の祖先から派生し、新たな海の隅々を利用するために何度も体とゲノムを再発明してきた子孫であるということです。

引用: Sanchez, G., Fernández-Álvarez, F.Á., Bernal, A. et al. Rapid mid-Cretaceous diversification of squid and cuttlefish preceded radiation into coastal niches. Nat Ecol Evol 10, 662–676 (2026). https://doi.org/10.1038/s41559-026-03009-1

キーワード: イカの進化, コウイカ, 白亜紀の海洋, 頭足類ゲノム, 海洋における多様化