ヒトとチンパンジーの 頭骨の比較観察

このスライドについて 　ヒトとチンパンジーの頭骨を比較観察する。 チンパンジーの頭骨はメスの大人のレプリカを、 ヒトの頭骨は大人の女性のレプリカを使用す る。比較観察は、顎、歯、咀嚼筋、眼窩上 隆起、脳頭蓋の順に行う。その後、脳頭蓋 容量を測定する。観察を通して、ヒトの生活 と頭骨の形態について考える。 あご そしゃくきん がんかじょう りゅうき のうとうがい ヒトの頭骨と生活の関係を調べます。その方法はヒトの頭骨を、ヒトと同じ祖先から枝分れしたチンパンジーの頭骨と比較して行います。比較はまず、顎、歯、咀嚼筋について行います。比較することによって、食生活の変化が咀嚼器に及ぼした影響について考えます。次に脳頭蓋を比較するとともに、脳容積を比較します。ヒトの脳がどうして発達したのかその生活から考えます。では、順番にチンパンジーとヒトの頭骨を比べていきましょう。雌雄や年齢によって、動物の頭骨の形態は異なります。そのため、同じ性別、年齢で比較する必要があります。そこで、チンパンジーの頭骨はメスの成獣のレプリカを、ヒトの頭骨は大人の女性のレプリカを使用します。

観察場所 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002199 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002653 ヒトとチンパンジーの頭骨の比較する場所を画像で見ていきましょう。ます、顎、歯、咀嚼筋の比較をします。この３つの器官は一体になって食物をかみくだく働きをする咀嚼器です。次に、咀嚼と間接的に関連のある眼窩上隆起を比較します。最後に、脳頭蓋と脳容積を比較します。 チンパンジー♀ ヒト♀

顎 観察場所 １ あご チンパンジー♀ ヒト♀ 顎を示します。顎は上顎と下顎からなります。下の顎を動かして、食べ物を咀嚼します。 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002199 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002653 顎を示します。顎は上顎と下顎からなります。下の顎を動かして、食べ物を咀嚼します。 チンパンジー♀ ヒト♀

歯 観察場所 ２ チンパンジー♀ ヒト♀ 歯を示します。上下の顎の歯槽という孔に立っています。 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002199 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002653 歯を示します。上下の顎の歯槽という孔に立っています。 チンパンジー♀ ヒト♀

観察場所 ３ 咀嚼筋１ 側頭筋 そくとうきん こうきん チンパンジー♀ ヒト♀ 咀嚼筋１　側頭筋 そくとうきん こうきん 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002199 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002653 咀嚼筋を比較します。咀嚼筋は下顎を動かす筋肉です。ここでは、咀嚼筋の中の側頭筋と咬筋を比較します。まず、側頭筋を示します。 チンパンジー♀ ヒト♀

観察場所 ４ 咀嚼筋２ 咬筋 こうきん チンパンジー♀ ヒト♀ 咬筋を示します。 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002653 咀嚼筋２　咬筋　 こうきん 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002199 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002653 咬筋を示します。 チンパンジー♀ ヒト♀

眼窩上隆起 観察場所 ５ 眼窩上隆起 眼 窩 眼 窩 がんかじょうりゅうき チンパンジー♀ ヒト♀ 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002199 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002653 眼 窩 眼 窩 眼窩上隆起を示します。眼窩上隆起は眼の上の隆起で、咀嚼運動と関係の深いものです。 チンパンジー♀ ヒト♀

脳頭蓋 観察場所 ６ 脳頭蓋 のうとうがい こうきん チンパンジー♀ ヒト♀ 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002199 KPM-NF1002653 脳頭蓋 脳頭蓋を示します。脳頭蓋は、脳を入れる箱で、脳の形や大きさの影響を受けます。 チンパンジー♀ ヒト♀

① 顎 前方に突出し大きい 前方に突出せず小さい あご 上 顎 下 顎 下 顎 チンパンジー♀ ヒト♀ ①　顎 あご 前方に突出し大きい 前方に突出せず小さい 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002199 KPM-NF1002653 上 顎 下 顎 それでは順に比較してみましょう。最初に、顎を比較します。顎は歯や咀嚼筋といっしょになって咀嚼を行う働きがあります。ここでは、顎の形と大きさについて、チンパンジーとヒトを比べてみましょう。 チンパンジーの顎は、眼窩より前方に大きく突き出しています。眼窩は、眼球を納めるところです。チンパンジーの大きな顎は、頭骨に占める割合が大きくなっています。 ヒトの顎は、前方に突出していません。チンパンジーに比べて小さなヒトの顎は、頭骨に占める割合が小さくなっています。ヒトは火を使って食物をやわらかく消化しやすい形に調理します。そのため、小さな力で咀嚼を行えるようになったことがヒトの顎が小さくなった原因です。 下 顎 チンパンジー♀ ヒト♀

②　歯 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002199 KPM-NF1002653 次に、歯を比較します。歯は顎と一体になって、咀嚼を行う働きがあります。ただし、犬歯は、攻撃や防御、ディスプレイなどに使います。（ここでいう、ディスプレイとはメスへのアピール、オスへのアピールを意味します。）歯を観察すると食生活が見えてきます。ここでは、歯列の形、切歯、犬歯、臼歯の順に比較します。また、歯の小型化に関係して、おとがいの有無について観察します。 チンパンジー♀ ヒト♀

② 歯 （歯のつくり） 歯式２－１－２－３ 歯式 ２－１－２－３ 第１切歯 第２切歯 犬 歯 第１小臼歯 第２小臼歯 第１大臼歯 第２大臼歯 ②　歯　（歯のつくり） 歯式　２－１－２－３ 歯式２－１－２－３ 第１切歯 第２切歯 犬　歯 第１小臼歯 第２小臼歯 第１大臼歯 第２大臼歯 第３大臼歯 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002199 KPM-NF1002653 歯を比較する前に、歯の構成についてみていきましょう。チンパンジー、ヒトともに片側の上顎には、8本の歯があります。その構成は、どちらも前方から順に、第1切歯、第2切歯、犬歯、第1小臼歯、第2小臼歯、第1大臼歯、第2大臼歯、第3大臼歯となっています。歯の種類と本数を表す歯式は、2－1－2－3で表されます。これは、切歯が2本、犬歯が1本、小臼歯が2本、大臼歯が3本からなることを示しています。歯の構成が同じであることからも、チンパンジーとヒトは近縁であることがわかります。 チンパンジー♀ ヒト♀

② 歯 （歯列の形） Ｕ字型 半楕円型 チンパンジー♀ ヒト♀ ②　歯　（歯列の形） Ｕ字型 半楕円型 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002199 KPM-NF1002653 上顎の歯列を比較します。チンパンジーは、切歯と犬歯が大きく、歯列の形がＵ字型をしています。また、切歯と犬歯の間には、歯隙と呼ばれる隙間があります。顎を閉じたとき、下顎の犬歯は、この隙間に収まります。 ヒトの歯列の形は、チンパンジーと違って半楕円型になっています。これは、歯の小型化に伴って歯列が短縮したためです。また、歯と歯の間には隙間がありません。歯が小型化するのは、火を使って調理し、やわらかく消化しやすい形に変えてから、食物を口に入れるためです。 チンパンジー♀ ヒト♀

② 歯 （切歯） 大きく、前方に突出 小さく、垂直 第２切歯 第１切歯 チンパンジー♀ ヒト♀ ②　歯　（切歯） 大きく、前方に突出 小さく、垂直 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002199 KPM-NF1002653 第１切歯 第２切歯 次に、切歯、犬歯、臼歯の順に、チンパンジーとヒトの歯を比較していきます。この比較から、チンパンジーに見られないヒトの歯の特徴が分ります。まず、切歯を比較します。チンパンジーの切歯は、大きく、顎から前方に突出しています。チンパンジーの切歯は、彼らの主食の一つである果実を食べるのに適しています。 ヒトの切歯は、小さく、顎から垂直に出ています。ヒトの切歯は、食物をかじりとるのに適しています。 チンパンジー♀ ヒト♀

② 歯 （犬歯） 大きく、先が鋭く尖る 小さく、切歯化 歯隙 犬歯 第１小臼歯 第２切歯 第２切歯 チンパンジー♀ ヒト♀ ②　歯　（犬歯） 大きく、先が鋭く尖る 小さく、切歯化 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002199 KPM-NF1002653 第２切歯 歯隙 犬歯 第１小臼歯 第２切歯 犬歯を比較します。チンパンジーの犬歯は、他の歯より長大で、先が鋭く尖っています。上顎の犬歯と下顎の第1小臼歯は、ハサミ状に鋭くかみ合って、カッティングの機能を果たします。まさに、犬歯は武器になります。しかし、大きな犬歯にも短所があります。顎を閉じると、下顎の犬歯は上顎の歯隙に、上顎の犬歯は下顎の歯隙に収納されるため、ロックされた状態になります。そのため、顎をとじたままでは、顎を横に動かすことができません。不便ですね。動物園で、チンパンジーやゴリラが、餌を食べているところを観察してください。私たちと、顎の動かし方が違うことに気付きます。 ヒトの犬歯はどれか分りますか。切歯の隣にある歯で、切歯と同じ高さで並んでいます。ずいぶん、小さいですね。また、先の尖り方もチンパンジーの犬歯に比べてなめらかです。そのため、チンパンジーの犬歯のように、武器の役割は果たせません。しかし、小さい犬歯は、食物のすりつぶしには便利です。顎を閉じても、ロックされた状態にならず、顎を横にスリスリ動かすことができるからです。犬歯が小さくなった理由としては、食性の変化と牙のような犬歯の必要性がなくなったことが考えられます。食性の変化は、臼歯の比較のところで触れます。牙のような犬歯が必要なくなったのは、手で使う武器をヒトは発達させたからでしょう チンパンジー♀ ヒト♀

② 歯 （臼歯） 第１小臼歯が犬歯化 第１小臼歯が犬歯化せず 犬歯 第１小臼歯 第２小臼歯 第１大臼歯 第２大臼歯 第３大臼歯 犬歯 ②　歯　（臼歯） 第１小臼歯が犬歯化 第１小臼歯が犬歯化せず 犬歯 第１小臼歯 第２小臼歯 第１大臼歯 第２大臼歯 第３大臼歯 犬歯 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002199 KPM-NF1002653 臼歯を比べます。チンパンジーの下顎の第1小臼歯は、鋭く尖って犬歯のような形をしています。この歯は、上顎の犬歯と一体となって、切り裂く働きをします。次に、大臼歯の噛みあわせ面に注目してみましょう、凹凸が鋭利で深いことが分ります。チンパンジーの臼歯は、果実をかみつぶすことに適しているといえます。 ヒトの下顎の第1小臼歯は、犬歯のような形をしていません。また、大臼歯の噛みあわせ面は、チンパンジーに比べて平たく、横の運動がスムーズにできます。小型化した犬歯、平たい臼歯から、ヒトの歯はチンパンジーの歯に比べて、すりつぶすのに適した形をしているといえます。このことから、類人猿から枝分かれした最初のヒトは、乾いた固い種子を主食にしていたと考えられています。ヒトの歯は、2つの変化を受けました。最初の変化は、すりつぶしに適した形になったこと。次の変化は、小型化したとことです。どちらの変化も、食生活の変化から生まれました。 チンパンジー♀ ヒト♀

③　おとがい 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002199 KPM-NF1002653 おとがい ここでは、「おとがい」について学びます。チンパンジーには、「おとがい」は形成されませんが、ヒトには、おとがいが形成されています。ヒトでは歯の小型化にともない、歯列が短縮し、歯槽部の後退が起きました。そのため、下顎の一部が取り残されて「おとがい」が形成されました。歯が小型化することは、おとがいの形成につながったのです。 チンパンジー♀ ヒト♀

④ 咀嚼筋 頭頂部 側頭部 頬 骨 弓 下顎骨 そしゃくきん チンパンジー♀ ヒト♀ きょうこつきゅう ④　咀嚼筋　　 そしゃくきん 頭頂部 側頭部 下顎骨 頬　骨　弓 きょうこつきゅう 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002199 KPM-NF1002653 咀嚼筋は、頭骨と下顎に付着し、下顎を動かす筋肉です。ここでは、咀嚼筋の中で側頭筋と咬筋について比較します。頭頂部、側頭部、頬骨弓に注目してください。これらは、側頭筋や咬筋の比較するときに、筋肉の付着場所として重要なので覚えておきましょう。 チンパンジー♀ ヒト♀

④ 咀嚼筋 （側頭筋） 大きい 小さい 側頭筋 そしゃくきん チンパンジー♀ ヒト♀ ④　咀嚼筋　（側頭筋）　　 そしゃくきん 大きい 小さい 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002199 KPM-NF1002653 側頭筋 側頭筋を比較します。側頭筋は、頭骨側面と下顎に付着し、下顎を引き上げるとともに、後ろに引っ張る筋肉です。下顎と頭骨側面を結ぶ際、頬骨弓の内側を通り抜けます。指でこめかみを押さえ、顎を動かしてこの筋肉を確認してみましょう。チンパンジーの側頭筋は大きく、頬骨弓の内側を通り抜け、側頭部はもちろんのこと頭頂部付近まで伸びます。そのため、大きな筋肉が通り抜けるために、チンパンジーの頬骨弓は大きく張り出しています。 ヒトの側頭筋は、チンパンジーの側頭筋に比べて小さく、側頭部までしか伸びません。小さな筋肉しか通らないため、ヒトの頬骨弓は大きく張り出していません。そのことが、ヒトがチンパンジーのように頬が張らない理由です。 チンパンジー♀ ヒト♀

④ 咀嚼筋 （咬筋） 大きい 小さい 頬骨弓 咬筋 そしゃくきん こうきん チンパンジー♀ ヒト♀ ④　咀嚼筋　（咬筋）　　 そしゃくきん こうきん 大きい 小さい 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002199 KPM-NF1002653 頬骨弓 咬筋 咬筋を比較します。咬筋は、頬骨弓と下顎に付着し、下顎を外側からつり上げる筋肉です。指で頬骨を押さえ、下顎を動かしてみましょう、咬筋が確認できます。チンパンジーの咬筋は大きく、そのため、咬筋の付着する頬骨弓は太くて丈夫です。 ヒトの咬筋は、チンパンジーの咬筋ほど大きくありません。そのため、頬骨弓はチンパンジーの頬骨弓に比べて細くなっています。側頭筋、咬筋とも、ヒトはチンパンジーに比べて小さくなっています。その理由は、ヒトは、火を使って調理し、やわらかく消化しやすい形に変えてから食物を口に入れます。そのため、強くかむ必要がなくなったためです。また、咀嚼筋が小さくなると、頬骨弓も小さくなり、張り出さなくなりました。私たちが、類人猿のように頬が張らないのはそのためです。 チンパンジー♀ ヒト♀

⑤ 眼窩上隆起 眼窩 眼窩上隆起 発達し目立つ 発達せず目立たない がんかじょうりゅうき チンパンジー♀ ヒト♀ ⑤　眼窩上隆起 眼窩 眼窩上隆起 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002653 KPM-NF1002199 眼窩上隆起について比較します。「火を使って、食物をやわらかく消化しやすい形に調理する」ヒトの食生活は、頭骨の他の部分も変化させました。その代表が、眼窩上隆起です。眼窩上隆起は眼窩の上にできる隆起です。咀嚼のさい歯に加わる強い力を受け止め、顔面を強固にする必要から生まれました。 チンパンジーの眼窩上隆起は、発達しています。 ヒトの眼窩上隆起は、発達しません。その理由は、ヒトは、食物をやわらかくしてから、口に入れるため、咀嚼のさいに歯に強い力がかかりません。そのため、頭骨を強固にする眼窩上隆起が必要ないのです。このように、ヒトの食生活の変化は、咀嚼器以外の部分も変化させています。 発達し目立つ 発達せず目立たない チンパンジー♀ ヒト♀

⑥ 脳頭蓋 頭骨に占める割合が 小さい 大きい 脳頭蓋 のうとうがい チンパンジー♀ ヒト♀ ⑥　脳頭蓋 脳頭蓋 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002653 KPM-NF1002199 脳頭蓋について比較していきます。脳頭蓋とは、脳を包む骨の箱です。その形や大きさは、脳の影響を受けます。 チンパンジーの脳頭蓋は、顔面頭蓋に比べて小さくなっています。そのため、顔が大きく、頭が小さい印象を与えます。 ヒトの顔面頭蓋は、咀嚼器の萎縮にともない、小さくなっています。反面、ヒトの脳頭蓋は、脳が発達したため大きくなっており、頭骨全体に占める割合が大きくなっています。そのため、頭でっかちの印象を与えます。 頭骨に占める割合が 小さい 大きい チンパンジー♀ ヒト♀

⑦ 脳容量の測定（チンパンジー～１） 米粒を大頭孔より入れる 米粒 チンパンジー♀ ⑦　脳容量の測定（チンパンジー～１） 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002653 米粒を大頭孔より入れる 米粒 脳の大きさを比較します。脳頭蓋を横から見ただけでは、脳の大きさは分りません。そこで、脳の大きさを、測定します。脳頭蓋の中には、脳は残っていません。しかし、脳頭蓋は、脳の形にそって形成されるので、その内容積は、ほぼ脳そのものの大きさをあらわすと見ることができます。そこで、内容積を測定し、脳容量とします。測定には、米粒とメスシリンダーを使います。図は、チンパンジーの脳頭蓋の内容積に、米粒を詰めているところです。 チンパンジー♀

⑦ 脳容量の測定（チンパンジー～２） 米粒 大頭孔 ⑦　脳容量の測定（チンパンジー～２） 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002653 米粒 大頭孔 図は、米粒を脳頭蓋の空洞に詰め終えたところです。この図に見られる空洞の入り口は、脳頭蓋から脊髄がでるところで、大後頭孔と呼ばれます。ここから、米粒を詰めました。

⑦ 脳容量の測定（チンパンジー～３） 大頭孔 脳頭蓋に 入っていた米 ⑦　脳容量の測定（チンパンジー～３） 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002653 大頭孔 脳頭蓋に 入っていた米 次に、チンパンジーの脳頭蓋の空洞に詰めた米粒を、大後頭孔より出し、別の容器に移します。

⑦ 脳容量の測定（チンパンジー～４） 脳頭蓋に メスシリンダー 入っていた米 ⑦　脳容量の測定（チンパンジー～４） 脳頭蓋に 入っていた米 メスシリンダー 容器に写した米粒を、メスシリンダーに入れて体積を測定します。チンパンジーの脳容量は320ｍｌでした。

⑧ 脳容量の測定（ヒト～１） 米粒を大頭孔より入れる 米粒 ⑧　脳容量の測定（ヒト～１） 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002199 米粒を大頭孔より入れる 米粒 チンパンジーと同様の方法でヒトの脳容量を測定します。先ず、大後頭孔から脳頭蓋の空洞に米粒を入れます。

⑧ 脳容量の測定（ヒト～２） 米粒 大頭孔 大後頭孔より米粒を入れ、完全に米粒で詰まったヒトの脳頭蓋です。 神奈川県立生命の星・地球博物館 ⑧　脳容量の測定（ヒト～２） 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002199 米粒 大頭孔 大後頭孔より米粒を入れ、完全に米粒で詰まったヒトの脳頭蓋です。

⑧　脳容量の測定（ヒト～３） 神奈川県立生命の星・地球博物館 KPM-NF1002199 次に、頭蓋に詰めた米粒を、別の容器に移します。

⑧　脳容量の測定（ヒト～４） 容器に移した米粒の容積を、メスシリンダーで測定します。この女性の脳容量は、1400ｍｌです。測定したメスのチンパンジーの約4倍です。このように、ヒトの脳が発達したのは、①　直立二足歩行が完成し、重たい頭部を胴体の上に支えることができるようになったこと ②　言葉の使用や道具製作において、予測して行動する能力など、より高い知能が必要になったこと　③　狩猟等で肉食をすることが多くなり、脳の発達に必要な良質のタンパク質が得られるようになったこと 等が上げられます。

ヒトとチンパンジーの 頭骨の比較観察 この教材は 神奈川県立生命の星・地球博物館の ご協力により作成しました。 頭骨から見えるヒトの生活を学びました。類人猿から、枝分かれした、最初のヒトは、硬い種子を主に食べました。そのため、犬歯は小型化し、臼歯は平たくなりました。やがて、ヒトは、「火を使って食物を柔らかくして食べる」ようになりました。すると、顎、歯、咀嚼筋等の、咀嚼器官がいっせいに萎縮しました。その変化は、今でも続いています。眼窩上隆起の消失、おとがいの形成もその中の流れでおきました。それとは別に、脳は、どんどん大きくなりました。その理由は、言葉の使用や道具つくりのためにより高度の知能が必要になったことが考えられます。このように、生活様式が変化は、頭骨のいろいろな部分に変化を与えているのです。