この質問は冗談の前振りのように聞こえる。地球上で最も丸い動物は何か？しかし、Live Scienceが体型の生物学を驚くほど真剣に掘り下げた結果、その答えにはハリモグラ、ダンゴムシ、ある属のウニ、そして進化解剖学の基本原理が関わっていることが明らかになった。
陸上の contenders
陸上では、いくつかの動物が印象的に丸く見える。ダンゴムシは脅かされると固い球体に丸まる。ハリネズミやアルマジロも同様だ。アマガエルはトゲのある風船のように膨らむ。しかしワシントン大学の進化生物学者クリス・ローが指摘するように、外見は欺瞞的だ。「実際に見た目ほど丸くはないのです。」
その理由は、陸上動物は脊椎動物であり、左右対称性（左側と右側、前と後ろ、上と下）を基盤とした内部骨格を持っているからだ。脊椎動物が到達できる最も球状に近い形はおおよそ円筒形であり、ダンゴムシでさえも、完全な球体ではなく、その近似値に丸まる分節した体を持つ節足動物に過ぎない。
海がすべてを変える
海の中ではルールが異なる。棘皮動物（ヒトデ、ウニ、カメノコウモリを含む門）は、五放射相称（中央点から放射状に広がる5つの同一平面）を中心に構成されたボディプランを進化させた。この幾何学的形状により、自然に球形になることが可能になる。
最も丸い動物の最有力候補は、ウニ属のHistocidaris、特にHistocidaris purpurataとHistocidaris formosaである。棘の下では、これらのウニはほぼ完全な球体である。棘自体は動物の体ではなく、ハリネズミの針のような保護的な突起である。それらを無視すれば、ウニの形を与える硬い殻であるテストは、どの動物よりも幾何学的な球体に近い。
Friday Harbor Labsの生体力学者カーリー・コーエンは、海での丸さはしばしば防御戦略であると指摘する。「リンゴを丸ごと食べる良い方法はありません」と彼女は言う。「かじるしかない。そしてこの生物は装甲化されているので、かじるのが非常に難しいのです。」
丸いことの感覚的利点
丸さは防御だけではない。フランスのバニュルス＝シュル＝メール海洋観測所の発生生物学者ローラン・フォルムリは、棘皮動物の球状のボディプランがあらゆる方向に感覚をカバーできると指摘する。「彼らは一種の大きな這う目と脳のようなものです」と彼は言う。「だからどこからでも情報を受け取っているのです。」
これは、棘皮動物が脊椎動物のような集中型の脳を持たないため可能である。彼らの神経系は体壁全体に分散しており、球体のあらゆる部分が光、触覚、化学的手がかりを感知できる。ゆっくりと移動し、捕食者から逃げることができない動物にとって、あらゆる方向からの脅威を検出する能力は大きな利点である。
次点
Histocidarisのウニがタイトルを獲得する一方、他の海洋 contenders には、岩にしがみつく吸盤を持つ丸く装甲された魚であるダンゴウオや、水中を漂うフックで覆われた球体「デスボールスポンジ」が含まれる。
しかし、これらの動物のどれもが持っていないのは、五放射相称の数学的利点である。棘皮動物はこのボディプランを持つ唯一の現生動物であり、それが左右対称の動物にはできない球形を達成できる理由である。
軽やかに答えられた深刻な問い
最も丸い動物という問いは、研究助成金が典型的に与えられるような質問ではない。しかし、それはなぜ異なるボディプランが存在するのか、対称性がどのように形を制約するのか、そして異なる幾何学がどのようなトレードオフを課すのかという、実際の進化生物学に触れている。球体はあらゆる形状の中で最も低い表面積対体積比を持ち、これは一部の機能には効率的だが、他の機能には制限がある。棘皮動物はそれを機能させる方法を見つけた。
答えは、ダンゴムシとアマガエルに適切な謝罪を捧げつつ、Histocidarisのウニである。棘を除けば、自然が作り出した完全な球体に最も近い存在だ。
雅子 訳
Sources
- Live Science: 「What is the roundest animal?」
- 引用研究者: Chris Law (ワシントン大学), Karly Cohen (Friday Harbor Labs), Laurent Formery (バニュルス＝シュル＝メール海洋観測所)