シーラカンスの肺の、呼吸と聴覚という二重の機能

意外な感覚をもつ古代の魚

長年にわたり、希少なシーラカンスは生きている化石として有名で—時間の中に凍りついたかのような深海魚と見なされてきました。本研究は、絶滅した近縁種が体内に驚くべき仕掛けを隠していた可能性を示します：それは呼吸を助けるだけでなく聴覚系の一部としても働いた肺です。化石の骨格と現生シーラカンスの内耳を高性能X線イメージングで再検討することにより、著者らは初期のシーラカンスが音の振動を検出するために内部の気体充填器官を利用していたと提案しており、私たちの遠い魚の祖先における聴覚の初期進化を示唆しています。

石に刻まれた奇妙な器官

2億年以上前の化石シーラカンスは、体内に一列の大きく薄い骨板を保存しています。これらの板は空洞の室を囲み、生前はほぼ確実にガスで満たされていたと考えられます。以前の研究ではこの構造は呼吸に用いられた特殊なタイプの肺であるとされてきました。しかし、現生シーラカンスはもはやこれほど大きな器官を持たず、腸の近くに縮んだ小さな痕跡しか残していないため、その正確な役割は謎のままでした。新しい研究はフランス産の三畳紀の保存状態の非常に良い2種に焦点を当て、その三次元骨格を詳細にスキャンしました。スキャンは、内部の室が腹腔内に位置する多室で板に覆われた器官を形成しており、それが肺様構造であるという解釈を強く支持することを示しています。

繊細な骨稜が示す手がかり

両方の化石種で、この肺の前部の室には背骨方向に向かって伸びる一対の高い刃状の稜が備わっています。著者らはこれらの特徴を「チャンバーウィング（室の翼）」と呼んでいます。生前、この翼は脊柱を支える柔軟な棒である胞索（ノトコルド）の外側の丈夫な鞘に付着していたはずです。これらの稜は単に肺を吊り下げる役割を果たしていた可能性もありますが、その形状と位置は別の可能性を示唆します：それらは内耳から頭蓋後方へ向かう経路の非常に近くに位置しているのです。研究チームは、翼が受信器のように働き、気体で満たされた肺からの圧力変化を近傍の組織へ、さらに頭部へと伝えたと提案しています。

生きている化石の内耳マップ

この考えを検証するため、研究者らは現生のシーラカンス、ラティメリアに目を向けました。軟組織がまだ研究可能であるためです。シンクロトロンX線スキャンと古い組織学スライドを用いて、彼らは魚の内耳と周辺の空間を三次元で再構築しました。その結果、脳腔と耳をつなぐ複雑で単一の液体充填管網—いわゆるペリリンファティック系—が明らかになりました。これらの管は、両生類に見られるものに似た、音に敏感な二つの別個の組織群（乳頭）につながっています。ラティメリアでは今日、肺は小さく、この管系の後方部分は結合組織で塞がれているため、かつて果たしていた役割の多くは失われたことが示唆されます。

古代の聴覚経路を組み立て直す

現生ラティメリアを石灰化の進んだデボン紀のシーラカンスや新しい三畳紀の化石と比較することで、著者らはこのペリリンファティック管の配置がグループの祖先的特徴であると主張します。大きな気室をもつ絶滅種では、水中の音波が室内のガスを圧縮し、室の翼と付着組織を振動させたでしょう。その振動は胞索に沿ってペリリンファティック管へと伝わり、最終的に内耳の二つの乳頭に到達した可能性があります。このシナリオでは、肺は酸素供給の役割に加え、内蔵された音受信器としても機能しており、一部の現代魚が浮袋を使って聴覚を強めるのに似ています。

私たち自身の物語にとっての意義

研究は、初期のシーラカンスは呼吸に加えて音圧を検出する肺を持っていた可能性が高く、これは陸上脊椎動物における古典的な中耳や鼓膜の進化よりずっと前に起きていたと結論づけています。これは、空気伝播あるいはガスを介した振動を感知できる内耳器官が私たちの遠い魚類の親戚に存在していたかもしれず、脊椎動物が陸上へ移行する際の後の適応への舞台を整えたことを示唆します。言い換えれば、人間が音を聞く仕組みの一部は、肺が聴取装置も兼ねていた古代魚に由来する可能性があるのです。

引用: Manuelli, L., Clément, G., Herbin, M. et al. A dual respiratory and auditory function for the coelacanth lung. Commun Biol 9, 400 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09708-6

キーワード: シーラカンス, 化石肺, 聴覚の進化, 内耳, 肉鰭類魚類