コウモリもチョウも空を飛びます。それでは、二つのはねは同じつくりなのでしょうか。「働きが同じ」と「共通の祖先の同じ器官に由来する」は、別の比較です。中学入試で知らない動物の骨格図が出ても、名前の暗記だけに頼らず、どの部分を何の基準で比べているかを整理できます。
前あしとして比べる場合
ヒトの腕、コウモリの前あし、クジラの胸びれは、外形も使い方も大きく違います。それでも骨の並びに対応があり、共通の祖先の前あしに由来する器官として比べられます。こうした関係を相同と呼びます。泳ぐ、飛ぶ、物を持つという現在の役割だけで、由来まで切り離さないようにします。
骨格を読むときは、肩に近い側から指先へ順にたどります。骨の長さが同じかではなく、つながり方や位置に対応があるかを見ます。長い骨が一本、その先で二本、さらに手首や指へ続くという配置が、違う用途に合わせて変わっていることを、図の対応線で確認します。
飛行器官として比べる場合
鳥の翼と昆虫のはねは、飛ぶという似た働きを持ちますが、同じ前あしの骨格からできた器官ではありません。現在の機能が似ていても由来が異なる場合、相似という見方をします。昆虫のはねに、鳥の上腕の骨に対応する骨を探しても、そのような対応はありません。
比較の単位を小さくすると、説明が変わることがあります。鳥とコウモリの翼は、脊椎動物の前あしとしては相同です。一方、飛行のための翼の形成には、それぞれの系統での進化を考える必要があります。「翼は全部相似」「骨があれば全部相同」と一語で片付けず、何を指している問いかを読みます。
例題1｜働きが違う三つの器官
図の資料では、ヒトの腕、クジラの胸びれ、コウモリの前あしが共通の祖先の前あしに由来すると示されています。現在の主な働きはそれぞれ物を扱う、泳ぐ、飛ぶとされています。この三つを「働きが違うので相同ではない」と説明した答案を直しなさい。
答え・解説： 現在の働きが違っても、共通の祖先の同じ前あしに由来するため相同の器官といえます。判断の根拠は機能の一致ではなく、資料で示された由来と骨格の対応です。異なる働きへ変化したことは、相同であることと矛盾しません。
例題2｜未知の動物の器官を分類する
資料に四つの器官P、Q、R、Sがあります。PとQは共通の祖先の器官Xに由来し、Pは泳ぎ、Qは歩くために使います。RはXとは別の器官Yに由来し、泳ぐために使います。Sの由来は資料にありません。相同と判断できる組と、泳ぐ機能について相似と判断できる組を選びなさい。
答え・解説： 相同はPとQです。泳ぐ働きが似ていて由来が異なる相似の組はPとRです。Sは形が似ていると書かれていたとしても、由来の情報なしに相同と確定できません。未知の名前に惑わされず、由来と働きを二列にすると分類できます。
見た目の似方だけで系統を決めない
水の中を進む動物の体が流線形に近づくように、似た環境や働きに対応して形が似ることがあります。したがって外形の一致だけで近い仲間だと決めるのは危険です。逆に、形が大きく違っても、詳しいつくりや発生、遺伝情報などから共通の由来が確かめられることがあります。
学校の分類問題では、資料に書かれていない進化の歴史を想像で埋めなくてかまいません。骨格図や系統図で与えられた証拠を使います。「同じ働きをしているから祖先も同じ」という推論を避けるだけで、選択肢の誤りを見抜ける場面が増えます。
人間を基準にして、他の動物の器官を完成度の低いものと見る必要もありません。胸びれを手の不完全な形と呼ぶのではなく、水中で使う方向へ形が変わっていると考えます。由来の共通性は、現在の働きの優劣を意味しません。
また、同じ生物の体にある二つの器官をただ似ているという理由で、今回の動物間の前あしの比較へ入れないようにします。問題が比較している範囲をそろえることが重要です。一本の骨、前あし全体、飛行に使う表面というように、対象の範囲を答案で明確にすると誤解が減ります。
解き直すときには「由来」「現在の働き」「資料で確認した構造」の三欄を作ってみてください。名前を覚え直すだけでなく、どの欄を根拠に答えたかを点検する練習になります。同じ働きかという問いと、同じ由来かという問いを切り分けることが、このテーマの中心です。
比較する言葉の範囲を答案に残す
「鳥とコウモリは相同」と生物全体を主語にするより、「鳥とコウモリの前あしは相同」と器官を指定する方が正確です。同じ二種類を比較していても、前あしの骨格を見ているのか、飛行に使う膜や羽毛を見ているのかで説明が変わるためです。
相同という関係から、二種類が最も近縁だと直ちに結論することも避けます。共通の器官が広い仲間に受け継がれている場合、その特徴だけでは仲間の内部の近さを細かく比べられません。何を共通の特徴として使ったのか、比較対象の全体を見て判断しましょう。