1.多様な形を生むしくみとは？

2.埃にうもれていた標本に光を

世界の博物館には100年以上にもおよぶ学術標本の蓄積が存在する。私は、2009年から世界中の博物館を訪ね胎子標本の収集を始めた。哺乳類が産む子の数は他の動物に比べて少なく、また骨格標本に比べて管理が煩雑な液浸での保存が必要になることなどから胎子標本は希少である。収集を始めた当初はどれほどの個体数が各国に保存されているかがわからなかったが、各国博物館の収蔵庫で5年間に渡って地道に収集を続けた（図3）。探せば探すほどに案外掘り出せることが分かりフィールドでの収集も加え代表的な哺乳類を網羅する102種2,000個体の胎子標本を集めることができた。こうして発生過程の網羅的な比較が初めて可能となったのである。

3.哺乳類の頭蓋骨形成の共通点

4.大きな脳をもつ種はどこが違うのか

次に哺乳類の中での比較を行ったところ、脳を覆う5つの骨片の中でも特に上後頭骨の形成タイミングが、脳の大きさと強く関わりあっていることがわかった（図7）。哺乳類のなかでも脳の相対サイズが大きいサル類、クジラやイルカ類、モグラ類、トビネズミ類などのグループでは、上後頭骨の相対的な形成タイミングが特に早いのだ。さらに、サル類の中で最も脳の相対サイズが大きい、私たちヒトの上後頭骨の形成タイミングは、サル類の中で最も早いことも示された。哺乳類以外の脊椎動物では、上後頭骨は相対的にかなり後期に形成される。哺乳類の共通祖先でその形成タイミングが前倒しされ、さらに大脳化した一部の哺乳類でより一層早くなったと考えられる。

5.偶然と必然が重なりあって起こる形の進化

なぜ上後頭骨の形成タイミングが脳のサイズと連動しているのだろう。考えられる仮説に機能論的シナリオと多面発現シナリオの2つがある。 機能論的シナリオとは「脳が早いスピードで大きくなったのでそれを早く覆い守るため、骨の形成も早くなった」という仮説だ。直感的に受け入れやすく魅力的な仮説だが、骨形成の開始が早くなることが骨の最終的なサイズの拡大進化につながるかどうかは未検証のため、この仮説を裏づける確かな証拠は今のところない。

一方、近年の遺伝学的研究によって上後頭骨の発生と脳の発生は強く関連していることがわかっている。Lmx1bとDlx5という2つの遺伝子が胎子期のマウスの中脳と後脳の発生や軸索形成にきわめて重要な役割を果たすこともわかってきた。ヒトにおいては、これらの遺伝子の機能不全はダウン症と関わっていることが知られている。また、この2つの遺伝子が機能不全の場合、頭部の骨のうち上後頭骨の欠損や、形成の遅れが見られる。同じ遺伝子が脳と骨の形成の双方に深く関わっているのだ（図8）。このように、ある遺伝子が複数の形質の形成に影響することを「多面発現」とよぶ。脳が大きくなるという哺乳類の進化の副産物として、脳と同じ遺伝子に制御されている上後頭骨の形成タイミングも早くなったのかもしれない。

6.博物館標本の蓄積から歴史物語りを読み解く

今回の研究は、国内外の博物館で長い時間をかけて特に具体的な目的も無く収蔵蓄積されてきた希少な学術標本があったからこそ可能となった。学問の世界に限らず、「その目的は何か」とか「それは何の役に立つのか」と具体的な意義を求められることが多くなっている。しかし、博物館は「将来いつか何かの理解のために役立つはずだ」と未来に賭けながら標本を残してゆくのである。胎子の標本を残してくれた先人たちも、本研究のような活用がなされるとはよもや想像もしていなかっただろう。筆者はこれまで国内外の博物館で自分の研究活動をするだけでなく、直接自分の研究に関わらない標本の収蔵活動にも力を注いできた。それは未来の研究者に賭けているからであり、また自分の研究に使った標本を残してくれた無数の博物館関係者に恩を返したいと思ってのことである。一見さっぱり役に立ちそうにもない博物館標本を最大限に活かして標本のもつ学術価値を実証しながら、現代的な文脈でこれからも形態の進化を総合的に読み解いていきたい。そして、さまざまな視点を統合することで、私たちヒトの頭部がなぜこんなにも大きな脳をもつに至ったのか、その歴史も明らかにしたい。