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アロメトリーの強さの違いが、霊長類の脳の形の進化の速度を駆動している
Variation in the strength of allometry drives rates of evolution in primate brain shape.
PMID: 32635870 DOI: 10.1098/rspb.2020.0807.
抄録
大きな脳は霊長類の特徴であり、体の大きさと脳の大きさの間には明確な傾向があります。しかし、霊長類における脳の形状のマクロ進化に関する重要な疑問は未だに解決されていない。ここでは、2つの疑問を取り上げます。(i)脳の大きさと形状の関係はアロメトリックな傾向をたどっているのか、(ii)この関係は進化の過程で一貫しているのか、の2点である。我々は、151種とほとんどの霊長類科を代表する大規模なサンプルに基づいて、これらの疑問に答えるために、3次元幾何学的形態測定法と系統比較法を採用した。その結果、脳の形状と脳の大きさの関係について、2つの明確な傾向が見られた。ホミノイデアとCercopithecinaeでは有意な進化的同型性を示したが、Strepsirrhini、Colobinae、Platyrrhiniでは同型性の傾向は見られなかった。さらに、顕著なアレオメトリを示す分類群では脳の形の進化が促進されたが、アレオメトリを示さない分類群では脳の形の進化が減速していた。結論として、霊長類は一般的に大脳型と言われているが、脳の形に対する強い同所性の影響は、より複雑な行動レパートリーを示すこの種の代表的なものに限られている。
Large brains are a defining feature of primates, as is a clear allometric trend between body mass and brain size. However, important questions on the macroevolution of brain shape in primates remain unanswered. Here we address two: (i), does the relationship between the brain size and its shape follow allometric trends and (ii), is this relationship consistent over evolutionary time? We employ three-dimensional geometric morphometrics and phylogenetic comparative methods to answer these questions, based on a large sample representing 151 species and most primate families. We found two distinct trends regarding the relationship between brain shape and brain size. Hominoidea and Cercopithecinae showed significant evolutionary allometry, whereas no allometric trends were discernible for Strepsirrhini, Colobinae or Platyrrhini. Furthermore, we found that in the taxa characterized by significant allometry, brain shape evolution accelerated, whereas for taxa in which such allometry was absent, the evolution of brain shape decelerated. We conclude that although primates in general are typically described as large-brained, strong allometric effects on brain shape are largely confined to the order's representatives that display more complex behavioural repertoires.