なぜカメは歯が無くて嘴なの？

嘴の理由

カメは歯の代わりに口に嘴を持っています。上顎骨と下顎骨を角質層の鞘で覆われ〔Gaffney 1979; Pritchard and Mortimer 1999〕、この硬い嘴を備えた顎を用いて、餌を剪断したり、引き裂き、咀嚼します〔Schwenk 2000〕。なお、カメは餌を飲み込むために舌を用います〔Moldowan et al.2016〕。カメはの祖先であるプロガノケリス(Proganochelys) 〔中生代三畳紀後期の約2億1000万年前に生息し、現在は絶滅しています〕には歯が生えていたと言われていますが、歯は次第に退化し、鳥類のように嘴に置き換えられたと考えられています〔Davit-Beal et al.2009,Lautenschlager et al.2013〕。鳥の祖先である始祖鳥(Archaeopteryx）〔中生代ジュラ紀後期の約1億5000万万年前に生息し、現在は絶滅しています）は歯が生えていましたが、嘴の獲得の理由は、体重の軽量化、飛行に翼(前肢)が関与するため口内での食物の検索の簡略化、孵化までの短縮などと考えられています。しかし、カメの歯が喪失した理由は不明です。甲羅で覆われた体は保護には有利ですが、器用に前肢を使っての採食はできないために、歯が欠如し、引き裂いて餌を食べたり、水中で吸い込むように食べることに特化したのかもしれません。

嘴の動き

角質の嘴は咬耗することで整形されますが〔Wyld et al.1983,Homberger et al.1986〕、ある程度は上顎骨や下顎骨の形状に沿った形をしています〔Schwenk 2000,Gerlach 2001〕。口が閉じている時は、下嘴は上嘴の内面に隣接して位置し、 下顎は上顎内に収まり、口がハサミのような動きで開閉します〔Schwenk 2000〕。

嘴の形

摂食習慣に関連したカメの種類によって、嘴の形状は異なります。植物を食べるリクガメの嘴は斧のような直線状あるいはわずかに凹んだ形状をしており〔Lilywhite 2008〕、一部の種類ではかみ砕くために鋸状にギザギザになっていたり〔クーター属のカメ(Pseudemys spp.)に多い 〕、かみ砕くために厚くなっていることもあります〔Joyce 2007〕。攻撃的で肉食性のカミツキガメやワニガメは嘴の先端が尖っています〔Moldowan　et al.2016〕。

卵歯

カメの嘴は、欠けても時間とともに再生されるようになっていますが、根本の法で欠けると再生しないこともあります。ただしカメでは通常の歯とは異なり、卵歯と呼ばれる幼体が卵から生まれる時に、卵殻を割るのが目的の歯があります。卵歯は孵卵して数日で取れて無くなります。

参考文献
■Davit-Beal T,Tucker AS,Sire JY.Loss of teeth and enamel in tetrapods: Fossil record, genetic data and morphological adaptations.Journal of Anatomy214:477–501.2009
■Gaffney ES.Comparative cranial morphology of recent and　fossil turtles.Bull Am Mus Nat Hist164:65–73.1979
■Gerlach J.Tortoise phylogeny and the ‘Geochelone’ problem.Phelsuma9:1–24.2001
■Homberger DG,Brush AH.Functional-morphological and　biochemical correlations of the keratinized structures in the　African Grey Parrot, Psittacus erithacus (Aves).Zoomorphology106:103–114.1986
■Joyce WG.Phylogenetic relationships of Mesozoic turtles.Bull Peabody Mus Nat Hist48:3–102.2007
■Lautenschlager S,Witmer LM,Altangerel P,Rayfield EJ.Edentulism,beaks,and biomechanical innovations in the evolution of theropod dinosaurs.Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America110:20657–20662.2013
■Lilywhite HB.Dictionary of herpetology. Krieger Publication　Company, Malaba.2008
■Moldowan P,Litzgus JD,Brooks RJ.Turtles with teeth:Beak morphology of testudines with a focus on the tomiodonts of painted turtles (Chrysemys spp.).Zoomorphology135:121–135.2016
■Pritchard PCH,Mortimer JA.Taxonomy,external morphology,and species identification.In Research and management　techniques for the conservation of sea turtles4.Eckert KL,Bjorndal KA,AbreuGrobois FA,Donnelly M eds.IUCN/SSC.Marine Turtle Specialist Group Publication:p21–23.1999
■Schwenk K.An introduction to tetrapod feeding.In Feeding: form, function and evolution in tetrapod　vertebrates.Schwenk　K ed.Academic Press.San Diego:p21–61.2000
■Wyld JA,Brush AH.Keratin diversity in the reptilian　epidermis.J Exp Zool 225:387–396.1983