フィラクトラエマート類（淡水ブリオゾア）における形態学的形質の進化と祖先状態の再構築

大きな進化史を持つ小さな淡水の建設者たち

ブリオゾアは微小な動物で、コロニーを形成して池や川の石や植物、流木などを静かに覆います。本研究は、フィラクトラエマート類と呼ばれる淡水系の一群に焦点を当てます。現生全科にわたる体形、筋肉、生活環の変化を追跡することで、見過ごされがちなこれらの動物がどのように進化し、コロニーや個体の体がさまざまな淡水環境に適応してきたかを再構築します。

淡水コロニーとその成長様式

フィラクトラエマート類は、柔軟な外管に収まった反復する個体単位（ズーオイド）を積み重ねてコロニーを作り、それぞれが給餌用の触手冠を備えます。コロニーは直立した茂み状、はい回る芋虫状、あるいは密なクッション状に見えることがあります。広範な現生種の調査と既存記載を用いると、祖先的なコロニーはおそらく単純で連続的な枝に沿ってズーオイドが比較的間隔を置いて配置され、詰まってはいなかったことが示唆されます。外被は付着せず硬化していないものが原始的であり、後の系統で粘着性の粒子被覆やゼラチン状のマットといった粘着性・厚層の外被が独立に進化したと考えられます。

細部が変わっても保たれる体の設計

各ズーオイド内部の一般的な体配置は群全体で驚くほど安定しています。口を囲む線毛の触手冠があり、Ｕ字型の消化管につながり、強い収縮筋が体壁に付着して出入りを制御します。著者らは多数の筋肉形質を現代の遺伝系統樹にマッピングし、二層構造の体壁や開口部周囲の筋肉配置といった基本構造が古くから保存されていることを見出しました。いくつかの系統では体壁筋の追加層や環状と縦走線維の比率の変化が起きており、給餌時や危険回避時の伸展・縮退の速さや距離を微調整した可能性があります。

繰り返されるテーマを持つ複雑な給餌冠

触手冠の基部は最も複雑な領域で、主要な神経中枢と口上の小さな襞状構造であるエピストームを収めます。科を越えてエピストームにはほとんど例外なく液室とそれを囲む交差する筋層が存在し、この筋構造が祖先的であることを示唆します。触手自体は対をなす筋群と反復する配列で神経を持ちます。全種がこの基本設計を共有する一方で、筋基部の大きさや付着様式、触手が支持腕にどう結びつくか、触手間に薄膜が張られるかどうかなどで差が出ます。前方の触手間に隙間があるか否かといった微妙な変化は繰り返し進化しており、深い系統関係よりも給餌流や局所環境に関連している可能性が高いです。

休眠胞、幼生、神経系

淡水ブリオゾアはスタタブラストと呼ばれる頑丈な内部の胞子様芽で冬や干ばつをしのぎ、これらは流されるか表面に付着するか、条件が良くなるまで休眠します。本研究は、単純な浮遊性スタタブラストが先に出現し、基盤に付着する特殊型や外側の浮袋を失った型が複数の系統で独立に派生したと結論づけています。幼生も系統的な傾向を示します：多くの種は1〜4個の内部摂食単位を持つ線毛を備えた遊泳幼生を抱え、その個数は科ごとにまとまる傾向があります。一方、神経系は非常に均一なままです。全種が中空の中央神経中枢、咽頭周囲の輪、各触手へと伸びる神経束や体壁を貫く類似した神経経路を共有しており、基本的な神経組織の保存性が高いことを示しています。

静かな水域での進化が教えること

歴史的記載、新規イメージング、現代の遺伝系統を組み合わせることで、著者らはありそうな祖先像を描きます：広く間隔を置いた柔らかい外壁を持つズーオイドからなるコロニー、保守的な筋肉・神経配置、単純な浮遊スタタブラスト、線毛を持つ幼生。時間とともに、異なる系統はコロニー形状、外被、スタタブラスト形態、小規模な筋配置などに繰り返し手を加えてきました。専門外の読者にとっての主要メッセージは、これら質素な淡水動物が深い共有遺産と繰り返される局所的革新とを両立させ、付着様式、給餌様式、生存戦略に応じて湖沼や河川で形を変えてきたということです。

引用: Bibermair, J., Saadi, A.J. & Schwaha, T. Morphological character evolution and ancestral state reconstruction in phylactolaemate bryozoans. Sci Rep 16, 15106 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-40223-0

キーワード: ブリオゾア, 淡水コロニー, 形態進化, 祖先状態の再構築, スタタブラスト