かぎ爪について考えてみましょう
世界中にいる ４本足の動物に多く見られ
自然界で最も用途の広い 道具の１つです
熊はかぎ爪を穴掘りや 防御のために使います
鷹の針のようなかぎ爪は 獲物の頭蓋骨を貫くことができます
ライオンは巨大なかぎ爪を 平穏な動きのときにはしまい
狩りをするときに さっと出すことができます
霊長類の祖先ですら かぎ爪が爪に進化するまでは
この素晴らしい付属器を 使っていました
では進化過程において 何が この美しい爪への適応へと導いたのか
また 鋭いかぎ爪には出来ず 爪に出来ることは何でしょうか
化石により確認された最も古い爪は 約5580万年前のものですが
かぎ爪が哺乳類と爬虫類の祖先に登場してから この時代までに
既に2億6000万年が 経っていました
これらの爪の登場時期の間には 長い間隔があるにも関わらず
これらの適応はどちらも 同じ仕組みで進化しています
爪とかぎ爪は両方とも ケラチンという ―
頑丈で線維質のたんぱく質で 角 鱗 ひずめや髪にも含まれています
このたんぱく質は楔形の組織である 爪母で作られています
血管と栄養素が豊富な このたんぱく質の工場は
絶え間なくケラチンを作り続け
角化細胞と呼ばれる 細胞に密に詰め込まれています
これらの高密度の細胞は 爪や かぎ爪の特徴である頑丈さを与えます
爪はかぎ爪から進化したため
どちらの適応においても 同じ方法で角化細胞を作ります
角化細胞は爪母から生え
皮膚から表層に出てきて 死んだあと 硬くなって防水性がある覆いとなります
ケラチンで出来た ２種類の覆いの 主な違いは
形のみで
これは動物の指先の骨の形に 依存しています
かぎ爪では角化細胞の爪床は 幅が狭い指の骨に合った形になっており
指先を包み 放射状に外側に広がり
すり鉢状の構造を作ります
その一方で 爪のある動物は より幅広い指先を持ち
角化細胞は広い骨の 最上面のみを覆っています
霊長類の指が より幅広く 器用な指へと進化したことの
副次的な効果として 単に存在し続けた可能性があります
しかし 私たち霊長類の祖先の 生息地に関する知識を元にすれば
爪には固有の利点があった 可能性の方が高いでしょう
霊長類が住んでいた森林の林冠では
幅広い指の骨と 広い指腹は
細い枝をつかむのには理想的でした
そして爪は握る力を更に高めました
押しつけるための 頑丈な表面を与えられたことで
霊長類は指腹を広げ 木との接触部分がさらに広がりました
爪はさらに 木登りの最中に
圧力の変化を感じる面積が増えることで 指先の感度を向上させました
この敏感さと器用さの組み合わせは
祖先が虫を捕まえ 果実や種をつまみ 細い枝をつかむための
正確な運動制御をもたらしました
爪の進化と 親指が他の指と 向かい合わせとなる進化には
密接な関係があるのです
また 私たちの祖先が 木から降りてきたときは
柔軟性のある握る能力は 複雑な道具を作り 巧みに使うことを可能にしました
幅の広い指から かぎ爪への 突然変異が起こり得たとしても
かぎ爪の鋭さは
霊長類の日常生活の 邪魔になったことでしょう
かぎ爪は貫いたり 穴を空けたり 引っ掛けるには理想的ですが
尖っているため 物をつかむことが難しく 危険もあることでしょう
しかし かぎ爪と爪は どちらも 予期もしないような方法で使われています
マナティーは爪で食べ物をつかみますし
象の足の爪は 地面の振動を感知することで
音を聞くのに役立っているのではと 研究者は考えています
一方 マダガスカルの アイアイなどの霊長類は
再獲得したかぎ爪を持っています
彼らは枝や幹をつつくため このように とても長い付属器を使い
コウモリのような耳で空洞の箇所を 聞き当てようとします
空洞箇所を聞き当てると 木に穴を堀り
針のような中指でうじを刺します
私たちは動物界における 爪やかぎ爪の驚くべき用途を
ごくわずかしか見ていません
しかし どちらの適応が より優れているのかは
爪を隠していると言ってもいいでしょう