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【第2章】 陸上で分岐した六脚脊椎動物類(4)

2-4 六脚歩行の優位性


六脚脊椎動物類(Hexavertebrata)が陸上において高度に適応し得た理由の一つとして、

「六脚歩行(six-limbed locomotion)」が持つ力学的・生態学的優位性が挙げられる。


四肢歩行(tetrapodal locomotion)が主流となった現生脊椎動物史からは見えにくいが、

六脚歩行は地球上の陸上動物の中で最も成功した歩行様式であり、その構造的利点は極めて多い。


本節では、六脚歩行がなぜ初期の六脚脊椎動物類において「選択され得た形態」であり、

かつ「優位な運動戦略」であったのかを力学的・進化的観点から論じる。


ーーーーー


◆ 1. 常時『三点接地』が可能な圧倒的安定性


六脚歩行の最大の特徴は

『歩行中でも常に三点の接地を維持できる』という圧倒的安定性にある。


典型的には以下のような「交互三脚歩行(alternating tripod gait)」が採用される:


・左前脚+右中脚+左後脚


・右前脚+左中脚+右後脚


この2つを交互に切り替えるだけで、滑落・転倒のリスクが劇的に減少する。


● 安定性の利点


・足場が悪い環境や岩場でも歩行が容易


・加減速や方向転換が俊敏


・走行中に外力を受けても踏ん張れる


・脳の制御負荷が低く、並列処理に適する


四脚歩行では動作中に『二点接地』の瞬間があり、これが不安定要因となるため、

六脚歩行の安定性は極めて重要な進化的利点である。


ーーーーー


◆ 2. 体軸の「ねじれ」と「推進」を両立する構造


六脚歩行では、左右非対称な揺れを最小限にすることができる。


これは体幹の「ねじれ(torsion)を最適化し、推進効率を大きく高める。


・前脚:探索・操作・衝撃吸収


・中脚:体重支持の中心


・後脚:推進力の発生源


という三分割された機能分担が可能となり、四肢動物には見られない特化が生じる。


この構造は、六脚脊椎動物類の多様な進化(後脚大型化、前脚の器用化など)を

力学的に支える基盤となった。


ーーーーー


◆ 3. 付属肢の『機能分化』が極めて進めやすい


六脚であることは、進化の観点から「両立可能な余剰肢が存在する」ということである。


四肢動物の場合、


・前肢 → 翼


・後肢 → 翼


・前肢 → 触腕


など、肢の転用は生存に直結するためリスクが大きい。


一方、六脚構造では


● 中脚が安定性を担保


→ 前脚・後脚に強い『進化的自由度』が生まれる


そのため、以下のような多様化が容易となる。


・前脚:触腕化・器用化・細密操作


・後脚:跳躍特化・キック力増加


・中脚:重量支持・緩衝装置化


・追加肢(狭角):触覚・角・飾り・武器化


この「余剰性」こそが六脚類の爆発的多様化の原動力となり、

ドラゴン型(四脚+翼)や有翼人型(腕+翼)が自然に成立したと考えられる。


ーーーーー


◆ 4. 並列処理脳(三核脳)との相性が極めて良い


前節(2-2)で述べた通り、六脚類は運動制御の複雑化に伴い、


・前肢制御核


・中枢統合核


・後肢推進核


という『並列処理型三核脳』を獲得した。


この脳構造は、六脚歩行と強い相互作用を持つ。


六脚歩行は

「前・中・後の3ペアを独立かつ協調的に制御する」必要があり、

三核脳はこの制御をむしろ「簡略化」する。


結果として、


・方向転換が俊敏


・不整地での安定性が高い


・同時処理しながら高度な判断が可能


・手(前肢)を道具操作に割いても歩行が安定


という『知性発達の前提条件』が整う。


六脚歩行は単なる運動様式ではなく、

「六脚類の脳と文明の発達を促進した構造的要因」であったといえる。


ーーーーー


◆ 5. 小型〜中型では「最も効率の良い」陸上運動様式


進化生物学では、六脚は「体長30〜80cmの動物に最適化された構造」とされる。


初期の六脚脊椎動物類がこのサイズであったという仮説(前節 2-1)は、

六脚歩行の力学的最適点と完全に一致する。


・四脚より軽量


・二足より安定


・多脚より制御が簡単


・地形対応力が高い


・捕食・逃走両戦略に適する


これにより、初期六脚類は

陸上の初期ニッチを「ほぼ独占」できる優位性を持っていた。


ーーーーー


◆ 結語


六脚歩行は四脚より複雑に見えながら、実際には


・安定性


・機能分化


・脳との協調


・多様化の自由度


・力学的最適性


の点で四脚歩行を「凌駕」する構造であった。


六脚脊椎動物類が初期の陸上環境で成功し、

後にドラゴン・スフィンクス・グリフィン・有翼人など多様な系統を生み得たのは、

この六脚歩行が提供する圧倒的な「進化基盤」に支えられていたと言える。


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