先週は眼の進化について調べたが、今日はその次の感覚器として耳の進化について調べた。ただ耳と言っても、音を聞く役割の耳ではなく、体のバランスをとるための耳、すなわち「三半規管」が今日のテーマである。
まず、三半規管という言葉の意味だが、半規とは半円を意味し、従って三半規管とは、３つの半円状の管を意味する。
上図はヒトの内耳の拡大図であるが、この図の左側に三半規管が描かれている。頭部が回転すると半規管の内部をリンパ液が流れることになるが、３つの立体的に交差した半規管を有することで、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸 それぞれの回転を感知することができる。
上図は半規管の数がマウスで３つ、ヌタウナギで１つ、ヤツメウナギで２つあることを示している。脊椎動物の進化において、顎（あご）の有無は大きな分岐点となるらしい。脊椎動物の祖先は最初は顎を持たない無顎類（円口類）の魚類であったが、その後、顎を持つ有顎類（顎口類）の魚類へ進化し、この有顎類の魚類から両生類、爬虫類、哺乳類へと進化した。上図を見ると、半規管の数も１から２，２から３へと進化したように見える。しかしながら、そうではないことが最近明らかになった。
上図は、この複雑な内耳形態が５億年以上前の脊椎動物共通祖先の時代に、遺伝子的には準備されていたことを示している。顎口類だけがその遺伝子を全部発現させ、現在三半規管を有する動物になっているが、円口類では一部の遺伝子の発現が抑えられ、二半規管や一半規管の動物になっている。従って、半規管の数が１→２→３と進化したのではなく、最初から３つ用意されていたものが、円口類では１つや２つに退化したことになる。
冬季オリンピックの平野歩夢選手の演技を見ていると、『こいつの三半規管は半端ない』と思った。その三半規管の原型が、脊椎動物の共通祖先時代に出現していたことになるが、この時代の動物が水棲だったことを考えれば「さもありなん」である。ヒトは２次元の地面に縛られる生活をしているので、三半規管の有難さを感じることは少ないが、水中生活をする魚類や空中を飛び回る鳥類にとっては、この三半規管からの情報を小脳で素早く処理し、３次元空間の運動へと繋げる能力は、生き残りへの大きな力となり、進化の推進力となるのであろう。
