比較解剖学

比較解剖学は、異なる種の解剖学における類似点と相違点を研究する学問であり、進化生物学や系統発生学^[1]（種の進化）と密接に関連しています。

この科学は古典時代に始まり、鳥類と人間の骨格の類似点に注目したピエール・ベロンの研究によって近世初期にまで引き継がれました。

歴史

外科手術や医学的処置とは別に行われた最初の具体的な解剖学的調査は、クロトンのアルクメオンによるものである。^[3] レオナルド・ダ・ヴィンチは、クマを含む様々な動物の手を比較することを意図した、計画中の解剖学論文のメモを取った。^[4] 1517年生まれのフランスの博物学者ピエール・ベロンは、イルカの胎児や鳥類の骨格と人間の骨格の比較について研究と議論を行った。彼の研究は現代の比較解剖学につながった。^[5]

同じ頃、アンドレアス・ヴェサリウスも独自の進歩を遂げていました。素晴らしい図表を愛用することで有名になったフランドル出身の若き解剖学者ヴェサリウスは、ギリシャの医師ガレノスの解剖学の知識を体系的に調査し、修正していました。ヴェサリウスは、ガレノスの観察の多くが実際の人間に基づいていないことに気付きました。その代わりに、それらは人間以外の類人猿、サル、牛などの他の動物に基づいていました。^[6]実際、エドワード・タイソンが引用しているように、彼は学生たちに人間の骨格の代わりに次のことをするように勧めた。「もしこれらが見当たらなければ、類人猿を解剖し、それぞれの骨を注意深く観察するなど...」そして、最も人間に似ている類人猿を選ぶようにアドバイスしている。そして結論として「人間の体か類人猿のどちらかの骨の構造をすべて知っておくべきである。両方を知るのが最善である。そして筋肉の解剖に進むのだ。」^[7]その時点まで、ガレノスとその教えは人体解剖学の権威であった。皮肉なことに、ガレノス自身は、他人の観察を利用するのではなく、自分の観察を行うべきであるという事実を強調していたが、このアドバイスは彼の著作の多数の翻訳の間に失われてしまった。ヴェサリウスがこれらの誤りを発見し始めると、当時の他の医師たちはガレノスの観察よりも自分の観察を信頼し始めた。これらの医師の何人かが行った興味深い観察は、人間を含むさまざまな動物に相同構造が存在するというものでした。これらの観察は後にダーウィンが自然選択理論を形成する際に利用されました。^[8]

エドワード・タイソンは、近代比較解剖学の創始者とみなされている。彼は、クジラとイルカが実際には哺乳類であると判断したとされている。また、彼は、チンパンジーは腕があるため、サルよりも人間に似ていると結論付けた。マルコ・アウレリオ・セヴェリーノも、比較解剖学の最初の著作の1つであるZootomia democritaeaで、鳥を含むさまざまな動物を比較した。18世紀と19世紀には、ジョージ・キュヴィエ、リチャード・オーウェン、トーマス・ヘンリー・ハクスリーなどの偉大な解剖学者が、脊椎動物の基本的な構造と分類学に関する私たちの理解に革命をもたらし、チャールズ・ダーウィンの進化論の基礎を築いた。20世紀の比較解剖学者の例としては、喉頭の構造と進化について研究したビクター・ネガスが挙げられる。DNA配列解析などの遺伝学的手法が登場するまでは、アルフレッド・ローマーの研究に代表されるように、比較解剖学と発生学が系統発生を理解するための主要な手段であった。^[^要出典^]

コンセプト

比較解剖学の 2 つの主要な概念は次のとおりです。

相同構造- 異なる種間で類似している構造（体の部分/解剖学）。これは、種が共通の祖先から、通常は異なる方向に進化して共通の祖先を持つためです。それらは同じ機能を果たす場合もあれば、そうでない場合もあります。例としては、猫とクジラが共有する前肢の構造があります。
類似構造- 異なる生物に見られる類似した構造。これは、収斂進化において、最近の共通祖先から受け継いだのではなく、類似した環境で進化したためである。これらは通常、同じまたは類似の目的を果たす。一例として、イルカとサメの流線型の魚雷のような体型が挙げられる。したがって、異なる祖先から進化したにもかかわらず、イルカとサメは同じ水生環境で進化した結果として類似の構造を発達させた。これはホモプラスィーとして知られている。^[9]

用途

比較解剖学は長い間進化の証拠として機能してきましたが、現在では比較ゲノム学もその役割に加わっています。^[10]比較解剖学は生物が共通の祖先を共有していることを示しています。

また、比較解剖学は、解剖学的構造の類似した特徴に基づいて生物を分類する科学者の助けにもなります。比較解剖学の一般的な例は、猫、クジラ、コウモリ、人間の前肢の骨の構造が類似していることです。これらの付属肢はすべて同じ基本的な部分で構成されていますが、機能はまったく異なります。ひれなど、泳ぐために使用される構造を形成する骨格部分は、飛行に適した翼を形成するのに理想的ではありません。前肢の類似した構成に対する1つの説明は、修正を伴う下降です。ランダムな突然変異と自然選択を通じて、各生物の解剖学的構造は徐々にそれぞれの生息地に適応しました。^{[11]一般的な}相同性とは大幅に異なる特別な特徴の発達のルールは、現在彼の名前が付けられた法則としてカール・エルンスト・フォン・ベーアによってリストされました。

参照

参考文献

^ Gaucher EA、Kratzer JT、 Randall RN（2010年1月）。「Deep phylogeny--樹木は地球上の初期の生命の特徴を明らかにするのにどのように役立つか」。Cold Spring Harbor Perspectives in Biology。2 （ 1 ）：a002238。doi ：10.1101/cshperspect.a002238。PMC 2827910。PMID 20182607。
^ 米国科学アカデミー (1999年4月22日).科学と創造論. doi :10.17226/6024. ISBN 978-0-309-06406-4. PMID 25101403。
^ Blits KC (1999年4月). 「アリストテレス:形態、機能、比較解剖学」.解剖記録. 257 (2): 58–63. doi :10.1002/(SICI)1097-0185(19990415)257:2<58::AID-AR6>3.0.CO;2-I. PMID 10321433. S2CID 38940794.
^ ビーン、ジェイコブ、スタンプフル、フェリーチェ（1965年）。ニューヨークコレクションの素描I：イタリアルネサンス。コネチカット州グリニッジ：メトロポリタン美術館。28ページ。
^ Gudger EW (1934). 「16世紀の5人の偉大な博物学者：ベロン、ロンデレ、サルビアーニ、ゲスナー、アルドロヴァンディ：魚類学の歴史の一章」Isis . 22 (1): 21–40. doi :10.1086/346870. S2CID 143961902.
^ メスキータ ET、ソウザジュニア CV、フェレイラ TR (2015 年 3 月)。「アンドレアス・ヴェサリウス 500 年 -- 心臓血管の知識に革命をもたらしたルネッサンス」。レビスタブラジレイラデシルルジア心臓血管。30 (2): 260-5。土井：10.5935/1678-9741.20150024。PMC 4462973。PMID 26107459。
^ エドワード・タイソン、Orang-Outang...、1699、p. 59.
^ Caldwell R (2006). 「比較解剖学: アンドレアス・ヴェサリウス」カリフォルニア大学古生物学博物館。2010年11月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年2月17日閲覧。
^ Kardong KV (2015).脊椎動物：比較解剖学、機能、進化. ニューヨーク：McGraw-Hill Education. pp. 15–16. ISBN 978-0-07-802302-6。
^ Hardison RC (2003年11月). 「比較ゲノミクス」. PLOS Biology . 1 (2): E58. doi : 10.1371/journal.pbio.0000058 . PMC 261895. PMID 14624258 .
^ キャンベル NA、リース JB (2002 年 2 月)。生物学(第 6 版)。カリフォルニア州サンフランシスコ：ベンジャミン・カミングス。 438–439ページ。ISBN 978-0-8053-6624-2. OCLC 1053072597.

さらに読む

Lőw P、Molnár K、Kriska G (2016)。動物の解剖学および組織学のアトラス。スプリンガー。ISBN 978-3-319-25172-1。
ウェイクMH編（1979年）。ハイマンの比較脊椎動物解剖学（第3版）。シカゴ大学出版局。ISBN 978-0-226-87013-7。
ズボライ G、コヴァチ Z、クリスカ G、モルナール K、パルフィア Z (2010)。 6 頭の無脊椎動物と 5 頭の脊椎動物の比較断面解剖図アトラス。ウィーン: スプリンガー。 p. 295.ISBN 978-3-211-99763-5。

外部リンク

[1] ^ Gaucher EA、Kratzer JT、 Randall RN（2010年1月）。「Deep phylogeny--樹木は地球上の初期の生命の特徴を明らかにするのにどのように役立つか」。Cold Spring Harbor Perspectives in Biology。2 （ 1 ）：a002238。doi ：10.1101/cshperspect.a002238。PMC 2827910。PMID 20182607。

[2] 米国科学アカデミー (1999年4月22日).科学と創造論. doi :10.17226/6024. ISBN 978-0-309-06406-4. PMID 25101403。

[Blits_1999-3] Blits KC (1999年4月). 「アリストテレス:形態、機能、比較解剖学」.解剖記録. 257 (2): 58–63. doi :10.1002/(SICI)1097-0185(19990415)257:2<58::AID-AR6>3.0.CO;2-I. PMID 10321433. S2CID 38940794.

[4] ビーン、ジェイコブ、スタンプフル、フェリーチェ（1965年）。ニューヨークコレクションの素描I：イタリアルネサンス。コネチカット州グリニッジ：メトロポリタン美術館。28ページ。

[5] Gudger EW (1934). 「16世紀の5人の偉大な博物学者：ベロン、ロンデレ、サルビアーニ、ゲスナー、アルドロヴァンディ：魚類学の歴史の一章」Isis . 22 (1): 21–40. doi :10.1086/346870. S2CID 143961902.

[6] メスキータ ET、ソウザジュニア CV、フェレイラ TR (2015 年 3 月)。「アンドレアス・ヴェサリウス 500 年 -- 心臓血管の知識に革命をもたらしたルネッサンス」。レビスタブラジレイラデシルルジア心臓血管。30 (2): 260-5。土井：10.5935/1678-9741.20150024。PMC 4462973。PMID 26107459。

[7] エドワード・タイソン、Orang-Outang...、1699、p. 59.

[Caldwell2006-8] Caldwell R (2006). 「比較解剖学: アンドレアス・ヴェサリウス」カリフォルニア大学古生物学博物館。2010年11月23日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年2月17日閲覧。

[9] Kardong KV (2015).脊椎動物：比較解剖学、機能、進化. ニューヨーク：McGraw-Hill Education. pp. 15–16. ISBN 978-0-07-802302-6。

[10] Hardison RC (2003年11月). 「比較ゲノミクス」. PLOS Biology . 1 (2): E58. doi : 10.1371/journal.pbio.0000058 . PMC 261895. PMID 14624258 .

[11] キャンベル NA、リース JB (2002 年 2 月)。生物学(第 6 版)。カリフォルニア州サンフランシスコ：ベンジャミン・カミングス。 438–439ページ。ISBN 978-0-8053-6624-2. OCLC 1053072597.