地理、生態、生活史との関連での2億年にわたるアヌラーの体の大きさの進化

200 million years of anuran body size evolution in relation to geography, ecology, and life history.

• Molly C Womack
• Rayna C Bell

抄録

両生類の中で最も多様性のある両生類であるイヌ科（カエルやヒキガエル）では、体の大きさが動物の生理学的、生態学的、生命史的特徴に及ぼす影響が知られているにもかかわらず、体の大きさの進化については、意外にもほとんど知られていません。ここでは、2億年以上の進化の歴史を共有する2434種の中で、キツネザルの体長の進化を調べた。その結果、化石記録の中で体の大きさの上限が一貫しているにもかかわらず、クラッド特有の進化的な変化が、巨大体と小型体への多数の独立した変化とともに見られた。その結果、種の体長と最大緯度・標高との間には弱い正の相関関係が見られ、標高の高い場所では小型種が少なく、大型種では緯度・標高の範囲が広いことがわかった。また、マイクロハビタット間では平均体長の差はわずかであったが、マイクロハビタット間では体長の範囲に大きな重複が見られた。最後に、大型のキツネザルは小型のキツネザルに比べて脊椎動物の餌を消費する傾向が強く、また、幼生期に自由に泳いでいる種は、卵の中でカエルに成長する種に比べて、平均的に体が大きいことがわかりました。全体的に見て、キツネザルの体の大きさは他の四足類で観察される地理的・生態学的パターンと一致していませんが、地理的な地域、生態、生活史の中で体の大きさにばらつきがあることは注目すべきことでしょう。本研究では、このような変化を記録し、体の大きさの変化がどのようにして生じ、なぜ維持されているのかを解明することを目的とした詳細な研究の対象となるクラッドを提案している。

Surprisingly little is known about body-size evolution within the most diverse amphibian order, anurans (frogs and toads), despite known effects of body size on the physiological, ecological, and life-history traits of animals more generally. Here we examined anuran body-size evolution among 2434 species with over 200 million years of shared evolutionary history. We found clade-specific evolutionary shifts to new body-size optima along with numerous independent transitions to gigantic and miniature body sizes, despite the upper limits of anuran body size remaining quite consistent throughout the fossil record. We found a weak, positive correlation between a species' body size and maximum latitude and elevation, including a dearth of small species at higher elevations and broader latitudinal and elevational ranges in larger anurans. Although we found modest differences in mean anuran body size among microhabitats, there was extensive overlap in the range of body sizes across microhabitats. Finally, we found that larger anurans are more likely to consume vertebrate prey than smaller anurans are, and that species with a free-swimming larval phase during development are larger on average than those in which development into a froglet occurs within the egg. Overall, anuran body size does not conform to geographic and ecological patterns observed in other tetrapods but is perhaps more notable for variation in body size within geographic regions, ecologies, and life-histories. Here we document this variation and propose target clades for detailed studies aimed at disentangling how and why variation in body size was generated and is maintained in anurans.

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