第204回
愛知学院大学モーニングセミナー

不思議な動物カモノハシ～その進化・生態から外交に使われた歴史まで
浅原正和 （愛知学院大学教養部生物学教室）

2023年3月14日

今日の内容１．自己紹介２．カモノハシの進化と生態
カモノハシとは卵生から胎生への進化：胎盤の起源
カモノハシの原始的な体の動かし方

３．カモノハシ独自の特徴の進化
さまざまな化石カモノハシ
カモノハシはなぜ歯を失った？ ～講演者の研究～

４．“カモノハシ外交“の歴史カモノハシとはカモノハシ生息域

オーストラリア

川や湖の岸辺に巣穴を作って暮らし、水に入って水生昆虫や甲殻類を捕らえて食べます

くちばしがあり水かきと毛皮を持った卵を産む哺乳類ですカモノハシとは・カモノハシ＝鴨の嘴・くちばしは感覚器官（鳥類のくちばしと違ってやわらかい）

カモノハシとはカモノハシとは哺乳類のなかで古くに分かれ、原始的な特徴を持つ単孔類
単孔類：
有袋類＆真獣類
卵生＆母乳で育てる
子供を産む（胎生）５種
4000種以上
カモノハシとハリモグラだけ

単孔類

有袋類

系統樹
哺乳類

真獣類（有胎盤類）

カモノハシとは・カモノハシは哺乳類の進化を２億年さかのぼる生き証人
・カモノハシの“中間的”な形質は進化の歴史を反映したもの

爬虫類
・卵生

カモノハシ
・卵生、母乳で育てる

多くの哺乳類・胎生

胎生になる
1.6～2億年前
系統樹
卵生（卵を産む）＝もともとある形質母乳を獲得
3.1億年前

カモノハシとはなぜカモノハシか？極限をみると普遍がわかる：
・くちばしのような変わった構造も普遍的なパーツの使い回し

前頭骨
鼻骨

カモノハシ

上顎骨
中隔上顎骨（Septomaxilla）
爬虫類等に見られる骨（哺乳類では単孔類のみもつとされてきたが、近年の研究では他の哺乳類では上顎骨と同一化しているという説も）ヒト

卵生から胎生への進化：胎盤の起源
おへその秘密：卵で生まれるカモノハシにも“おへそ”がある
卵黄を吸収する構造が胎盤（胎児と母親を繋ぐ構造）の起源

おへそ

胎児

胎児胎盤

卵黄
ニワトリの卵カモノハシ新生児

マウスの胎盤卵生から胎生への進化：胎盤の起源
卵生～胎生のグラデーション：中間段階としての有袋類
・卵生の動物：卵黄→卵黄嚢から栄養を得る
・有袋類：卵黄嚢のみで胎盤をつくる（→不完全な胎盤）・真獣類：最初卵黄嚢で、次いで尿漿膜で完全な胎盤をつくる・有袋類は卵黄嚢の胎盤で新生児は大きくなれない・新生児は未熟な状態で誕生（頭や前脚のみ完成）→前脚で袋の中をよじ登り、乳頭に食いついて生きる

・卵生

単孔類

・不完全な胎盤

有袋類

胎児

尿漿膜

卵黄嚢
卵黄・完全な胎盤・十分成長した新生児

真獣類（有胎盤類）

体の動かし方の進化
立ち方と関連して体幹運動も変化
多くの爬虫類＆原始的哺乳類
・這う姿勢（脚が左右に伸びる）→左右軸運動で歩幅を伸ばす真獣類（有胎盤類）哺乳類
・直立姿勢（脚が直立）→背腹軸運動で歩幅を伸ばす→直立することで大型化が可能になった体の動かし方の進化
脊椎動物の体の動かし方の進化

左右軸方向の体幹運動

背腹軸方向の体幹運動

再度水中へ

真獣類
（より発達した哺乳類）
陸上に進出した四足動物（両生類～初期哺乳類）
魚類の祖先

進化の歴史

さまざまな化石カモノハシ
単孔類は化石種も少ない（現生種含めても少数）
1.中生代（恐竜の時代）
・テイノロフォス・ステロポドン・クリオリクテス（・コリコドン）

2020年以降の発見
・スンドリウス・スティロトドン
・パタゴリンクス（2023年2月に発見）

2.新生代（恐竜絶滅後）・モノトレマトゥム
・オブドゥロドン・カモノハシ（現生）・ミユビハリモグラ（現生）・ハリモグラ（現生）※モノトレマトゥム＆パタゴリンクス以外は豪州産

さまざまな化石カモノハシ
オブドゥロドン（700～2300万年前）
歯の生えたカモノハシ（1975年発見）
・古い時代の化石哺乳類は歯だけで知られることが多い
・この歯と比較することで古い時代の単孔類が単孔類だとわかるように

オブドゥロドン臼歯

現生カモノハシさまざまな化石カモノハシ
テイノロフォス （1億2000万年前）
最も古い単孔類・歯と下顎の化石のみ・体長推定９cm（1999年発見）

太い「下顎管」があることからカモノハシのように吻の先（鼻先）に感覚器を持っていた可能性がある

さまざまな化石カモノハシ
ステロポドン（1億1000万年前）
オパール化した下顎の化石・カモノハシより少し小さい（1985年に発表）さまざまな化石カモノハシ
コリコドン：
オパール化した下顎の化石・カモノハシくらいの大きさ（1億1000万年前）（1995年発見）

レプリカ・斜め上から(C) Australian Museumさまざまな化石カモノハシ
モノトレマトゥム（6200万年前）
アルゼンチン・南米からはじめて発見された単孔類 パタゴニア
・オブドゥロドンに近縁（同じ「属」という説も）（1992年発見）

Chimento et al. (2023)

・先月これに近縁なパタゴリンクスが新種としてみつかる
・中生代白亜紀（恐竜の時代）には南米、南極、豪州にカモノハシ型の単孔類がいた！

さまざまな化石カモノハシ
単孔類とカモノハシらしい形質の進化：

現在

歯を失う
700万年前 オーストラリアでオブドゥロドンが栄える
2300
6200

ほぼ“カモノハシ”な動物がゴンドワナ大陸の南部全域（南米・南極・豪州）に生息

12000

吻or“くちばし”の感覚器を既に獲得

20000

単孔類の祖先が我々と別れるくちばしの感覚器官とその進化
実はカモノハシは咀嚼をするにも関わらず歯を失った唯一の哺乳類歯を失った哺乳類
ローラシア
獣類

ヒゲクジラ

吸い込み食への適応

センザンコウ

アリ食への適応

アリクイ

アリ食への適応ハリモグラ

アリ食への適応

異節類

単孔類

カモノハシ？

※カモノハシだけは臼歯の替わりに角質板で咀嚼咀嚼
しない咀嚼
するカモノハシはなぜ歯を失った？（私の研究）
カモノハシの三叉神経は上顎神経、下顎神経ともに角質板（オブドゥロドンの臼歯）の直下を通る→これが何か関係していないか…？
歯には歯根が要る…
スペースの不足、くちばしを平たくするための適応…いろいろと考えたが…
ひらめきは講義準備から生まれた！

三叉神経の分布（カモノハシ）
上顎神経（眼窩下管）

オブドゥロドンの臼歯

下顎神経
（下顎管）

カモノハシはなぜ歯を失った？（私の研究）そこで立てられた２つの仮説
仮説①：オブドゥロドンは水中で目を使っていた＝くちばしの感覚よりも視覚に依存していた
仮説②：視覚からくちばしの感覚へと、依存する感覚器官が移行するとともに、くちばしの情報を脳へと伝える三叉神経が発達する→三叉神経（上顎神経、下顎神経）の発達が歯根の生えるスペースを奪い、それによって歯が失われ、代わりに角質板を獲得した
オブドゥロドン

歯神経

カモノハシ

角質板神経

カモノハシはなぜ歯を失った？（私の研究）
考察＆まとめ：カモノハシが歯を失うまで
オブドゥロドンからカモノハシにかけて
１．採食行動が変化＝採食場所が水中から水底へ変化

オブドゥロドン：水中で採食
歯

水底ではくちばしによって泥が巻き上がる 神経→視覚が役に立たなくなる

２．依存する感覚が変化＝視覚からくちばしの感覚（電気等）へ
３．くちばしの情報を脳に伝えるため、三叉神経（上顎神経、下顎神経）が発達
４．歯根の収まる空間がなくなったため歯が失われ、替わりに角質板を獲得

カモノハシ：水底で採食

角質板神経

カモノハシ外交
カモノハシ外交 ３つの事例のうち２つを紹介
1. イギリスへの移送：戦時下の際どい外交政策
2. アメリカへの移送：民間の熱意
3. 日本への移送計画：自治体外交の活発化