先日，本ブログに寄せられた「どうしてsisterだけbrother,mother,fatherみたいにtherで終わってないの？」という素朴な質問について，返信のコメントで次のように回答した．
father, mother, brother は <th> をもっているのに，sister はなぜ <t> なのか．これは素朴で非常におもしろい疑問ですが，調べてみると背景にいろいろと込み入った事情があります．一言では説明しにくいので改めて記事にできればと思っていますが，取り急ぎ要点のみ述べます．
語源的に関連する daughter も合わせて親族名詞5語の音韻形態の歴史を調べてみると，問題の子音の起源と発展は見事なほどに各者各様です．印欧祖語の再建形から同じ振る舞いをして現代標準英語形に至ったのは father と mother のみで，brother, daughter, sister はそれぞれ各様の発展を経て現在に至っています．father と mother の2語が brother と同じ <th> を示すようになったのは，中英語後期より後の話しで（#480 の記事を参照），それまでは fader, moder などと <d> をもっていました．sister に至っては，okamoto さんの調べられたとおり，そもそも印欧祖語では <t> にしろ <th> にしろ問題の子音はなかったわけで，ゲルマン語の段階で類推により <t> が挿入されたものです．
事情は複雑ですが，印欧祖語の段階では（ sister を除いて） *-ter の語尾で統一していたと考えられる問題の親族名詞群が，後の歴史で各者各様に音声変化を経てきた結果，現代標準英語として見ると，たまたま father, mother, brother, sister, daughter という形で分布しているということです．
最初の素朴な疑問に戻りますと，sister が仲間はずれであるという以前に，father, mother, brother の <th> の一致自体が（ある意味では確かに語源的なのですが）偶然なわけです．具体的な形態を示さずに要点だけ説明したのでわかりにくいかもしれません．機会があれば記事にします．
その後，もう少し詳しく調べたので，以下に整理してみる（主な参照は Skeat, pp. 108, 147--49, 246--47, 369）．まず，質問を2つの問題に分解してみよう．
(1) sister が仲間はずれであると考える前提として father, mother, brother が共通して <th> をもっているという事実があるが，これは語源的にどのように説明されるか．
(2) sister が仲間はずれとして <t> を示すのはどのように説明されるか．また，daughter も <t> を示すが，sister の事情と関係があるのか．
(1) から考察する．father, mother, brother の印欧祖語の再建形はそれぞれ 
である．問題の子音について説明が最も単純なのは brother だ．印欧祖語の t （無声破裂音）はグリムの法則 ( Grimm's Law ) によりゲルマン祖語では þ （無声摩擦音）となった．この子音は古英語では母音間で有声化し，ð となった．以来，現代まで有声摩擦音を保っている．
father と mother については，印欧祖語で第2音節に強勢が落ちたために，グリムの法則に加えてヴェルネルの法則 ( Verner's Law ) が適用された．[2010-08-20-1]の記事で father を例にとって経緯を説明したので，そちらを参照されたい．mother もこれと同じ経路をたどった．すなわち，IE t が両法則により ð となり，古英語では脱摩擦音化して mōdor のように d として現われた．この d は，[2010-08-21-1]で見たように中英語後期の1400年以降に脱摩擦音化して ð へと回帰し，現在に至っている．father と mother の脱摩擦音化については，brother の子音に基づく類推作用 ( analogy ) によって促進されたと考えることも十分に可能だろう．結局のところ，親族名詞群としての統一感は潜在的には失われることはないと考えられるからだ（今回の質問もこの統一感が前提となっている）．
上記の経緯により，現代英語では結果として father, mother, brother が揃って ð をもつに至っているが，古英語，中英語では異なる子音をもっていたことが分かる．(1) で示した前提は，近代英語期以降に当てはまるにすぎない．
一見まとまりのあるこの3語の子音すら歴史的には統一していなかったことを考えれば，<t> をもつ sister も当初思われていたほど仲間はずれでないように思えてくるかもしれない．しかし，実のところ sister はやはり独自なのである．(2) の問題については，daughter の事情にも触れつつ明日の記事で．
・ Skeat, Walter W. Principles of English Etymology. 1st ser. 2nd Rev. ed. Oxford: Clarendon, 1892.