How Snakes Came to Slither


By Hongyu Yi H. イー
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A Chinese riddle invites one to guess the identity of runners without a leg, swimmers without a flipper, gliders without a wing. The answer, of course, is snakes. Today more than 3,000 species share a long, limbless body that can negotiate land, water and even the air between trees. Their ancient ancestors, however, had limbs of various shapes. How, scientists have wondered, did snakes lose their legs?  脚なくして走り,鰭(ひれ)なくして泳ぎ,翼なくして空を滑るものは何か? 中国に伝わるこのなぞなぞの答えはもちろん蛇だ。現在3000種を超すヘビが,陸と水さらには木々の間の空中を進む四肢なしの長い体を共有している。だがその先祖は様々な形の脚を持っていた。ヘビはどのようにして脚を失ったのか,長年の謎だ。
Special forms of appendages are often tied to certain habitats. Whales evolved flippers as adaptations to the aquatic realm. Birds evolved wings as they transitioned to life in the air. But for decades evolutionary biologists have struggled to ascertain what kind of environment helped to forge the distinctive body plan of snakes, in part because today’s snakes are so widespread and because the fossil record of early snakes is sparse. Debate has centered on two competing hypotheses. One holds that snakes lost their legs on land while adapting to subterranean environments; the other posits that snakes evolved their telltale traits in the sea. Both these settings favor a streamlined body.  特別な形の付属肢は特定の生息環境に関連づけられる場合が多い。クジラは水中世界への適応として鰭を進化させた。鳥は空中生活への移行とともに翼を進化させた。これに対し,どんな環境がヘビ独特のボディープランを生み出すのに寄与したのか,進化生物学者はずっと特定しかねてきた。現生のヘビが多岐にわたり,一方で初期のヘビの化石記録が少ないのが一因だ。議論は2つの競合する仮説を中心に展開してきた。1つは陸にすむヘビが地下環境に適応する過程で脚を失ったと考える。他方はヘビが海においてこの独特の形質を進化させたとみる。地下も水中も,流線形の体が有利だ。
If only we could travel back in time to the Cretaceous period, between 145 million and 66 million years ago, when snakes got their start. Then we could observe ancestral snakes in their actual habitats and see whether they excelled at burrowing or swimming. In reality, we have only their fossilized remains to go on, and it can be difficult to reconstruct the ecology of an animal and how it behaved based on its bones alone, particularly when they are damaged or fragmentary, as fossils often are.  ヘビが出現した白亜紀(1億4500万年前~6600万年前)の世界に行けたらよいのだが。ヘビの祖先を観察し,穴掘りがうまいのか泳ぎに優れているのかを確かめられるだろう。だが現実には化石に頼るしかなく,その動物の生態を復元するのは困難だ。また化石骨だけを手がかりに動物の行動を推定するのも困難で,よくあるように化石が損傷していたり断片的だったりする場合は特に難しい。
Over the past 10 years, however, advances in imaging technology have enabled scientists to break through previous limits in understanding snake origins. High-energy x-ray imaging of fossil skulls has revealed hidden features that hint at the ecology of ancient snakes. Meanwhile studies of developmental biology have elucidated the genetic mechanisms underlying the loss of limbs, as well as the gain of vertebrae.  しかし過去10年の画像技術の進歩によって,ヘビの起源を探るのを妨げていた制限を打ち破ることが可能になった。高エネルギーX線で頭蓋骨の化石を撮像した結果,古代のヘビの生態をうかがわせる隠れた特徴が明らかになった。一方,発生生物学の研究から,四肢の喪失や椎骨の獲得をもたらした遺伝子メカニズムが解明された。
Our knowledge is far from complete. But these insights are at last allowing scientists to start piecing together the long-standing puzzle of how snakes underwent their extraordinary evolutionary transformation.  私たちの知識はまだ完全には程遠い。だがこれらの知見によって,ヘビがいかにしてその非凡な進化を遂げたのかという長年の謎を少しずつ解いていくことがついに可能になっている。