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 ディプロスカプテル・パキス(Diploscapter pachys)は1800万年前に生息していた線虫だ。当時、彼らは男と女の秘め事にほとんど関心を示さなかったようだ。

 この線虫が性に対してそれほどまでに淡白だった理由が突き止められた。それはかなりユニークな遺伝子の構成にあったようだ。
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なぜ交尾することなくDNAを操作できたのか?


 米ニューヨーク大学の研究者はD. パキスのゲノムと生殖機能について解析し、なぜ交尾することなくDNAを操作することができたのか解明を試みた。

 人間の場合、男女の秘め事が楽しみという人もいるだろう。だが生物の中には交尾のせいで困ったことになるものもいる。ある種にとってその代償が大きすぎることもあるのだ。

 全精力を傾けて配偶者を探し、染色体を合体させてもらえるよう説得する行為の見返りは、全体の中に多様性を生み出すことだ。

 気候の変動、捕食者の往来、新しい病気の発生といった予測不能な環境において、個々がわずかに異なることで全体が生存できる可能性は高まる。

 反対に、性を設けない戦略は、配偶者を探して生殖するコストを省くことができる。だがクローンで増殖するとなれば、個々がみな同一となるリスクが生じ、危機に対する保険をかけることはできない。

 クローンを作る能力がある種の中には、ときおり異性と逢引し、自身のまったく同じコピーを作り出しつつも、遺伝子の適応性を高める賭けを行い、バランスをとるものがいる。

 完全な無性種の場合、この賭けは長期的に必ずしもうまくいくとは限らない。そのため、なぜこのような行為を行なっているのか従来から専門家の間で疑問に思われてきた。

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生殖細胞を作る方法を変化させた


 だがディプロスカプテル・パキス(以下D. パキス)はこの戦略をうまく機能させている希少な種の1つである。

 ニューヨーク大学のデビッド・フィッチ氏によると、この事例は、有害な突然変異を取り除き、環境の変化に適応するためには性生殖が必要であるという広く受け入れられた学説に反するものだそうだ。

 調査から判明したのは、D. パキスがその生殖戦略の欠陥に対応する秘策を有していたことだ。ほかの多くの無性生物と同じく、D. パキスは生殖細胞(精子と卵子)を作る方法を変化させた。
 

1

子は親のほぼ完璧なコピー


 減数分裂という生殖細胞が形成されるプロセスでは、染色体のペア間で遺伝子を組み替え直すという手順を経るのが普通だ。だがD. パキスはこの手順を捨てた。すなわち子供は親のほぼ完璧なコピーであるということだ。

 進化論的には、この行為は卵を1つのバスケットにすべて入れてしまうようなものだ。そこで、彼らは卵を保管するきわめて頑丈な容器が必要になった。

 が、さらに奇妙なことは、D. パキスはそもそも染色体のペアが1つしかなかったということだ。もっとも近い近縁種ですら5〜7つのペアがあるというのにである。

 これは動物界においてはとんでもなく珍しい現象で、ほかにはトビキバハリアリ(Myrmecia pilosula)という蟻とウマカイチュウ(Parascaris univalens)という寄生虫しか例がない。

 この奇妙な構成の秘密は、D. パキスが染色体を作る方法の中にあった。D. パキスは進化の過程で単純にほかの染色体を失ってしまったのではなく、ゲノムをそれらを代表する1本の鎖の中に融合したのである。

 この結果、卵のバスケットはきわめて頑丈なものになった。

 遺伝子の多様性を獲得したら、それを1つの染色体に押し込み、あとは組み替えを防ぐことで維持し続けた。

 事実、D. パキスは有性生物が持つ組み合わせを再度起こすメカニズムに必要ないくつかの遺伝子を排除してしまっている。

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 この話の教訓とは?

 あなたに何か秀でているものがあれば、それを大切にせよということだ。例えそれで数百万年、異性との関わりを捨て去ることになったとしてもだ。

 研究は『Current Biology』に掲載された。

via:nyu.edu / cellなど / translated by hiroching / edited by parumo
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コメント

1

1.

  • 2017年10月07日 09:44
  • ID:23SdY.QV0 #
2

2. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 09:59
  • ID:LeVdeevA0 #

女王シロアリも交尾なしで子供作れるけど、受けつくのは
なぜか交尾した子供のみらしい
理由は近親交配を防ぐためらしいが、人間の研究では
ようやく始まったばかりなのに自然では当たり前な行為って
ちょっと進みすぎ

3

3. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 10:17
  • ID:7FWTZIq00 #

遺伝子を固定化してコピーを作り続けたってこと?
結局は滅んでしまっているし、この種から生まれた別の生物がいないなら、意味がないような・・・
それとも突然変異で別の生物になる事もあったのかな?

4

4. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 10:20
  • ID:llH1t8G.0 #

18 million years agoは1,800万年前だよね

5

5. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 10:22
  • ID:7bq8P.sx0 #

やはり虫は宇宙生物だったんだ!
な、なんだっ(ry

6

6. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 10:38
  • ID:DmtzxY0.0 #

>気候の変動、捕食者の往来、新しい病気の発生といった予測不能な環境において、個々がわずかに異なることで全体が生存できる可能性は高まる。

文章としておかしい。
全体の生存ではなくて、種の生存じゃないかな。

7

7. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 10:41
  • ID:.nz2p52i0 #

ぜんぜんわからん!

8

8. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 10:46
  • ID:69qzwxjT0 #

※3
俺もそれが気になった。よく絶滅しないでここまでこれたもんだ

9

9. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 11:00
  • ID:jVLoERpH0 #

当時の生息環境にバッチリ合致したからベストの遺伝子を固定してしまったのかもしれないし。
結果、環境が変化したから、いの一番にアウトだったが。
そのような変な進化のパスがあってもいいし、それこそが多様化なのだろう。

10

10. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 11:05
  • ID:tZueEf4E0 #

単為生殖…一対の染色体…ギャオスかな?

11

11. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 11:06
  • ID:3WmuVFYz0 #

お、おう、、

分かったのは俺は男と女の秘め事に関心を示すタイプだ

12

12. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 11:14
  • ID:4xnVyAGC0 #

分裂って徐々にDNAが劣化してマモーみたいになるんでしょ!

13

13. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 11:28
  • ID:hcWAG8z40 #

>D.パキスはそもそも染色体のペアが1つしかなかった

染色体が1対ではなく1本しかないのかと思ったけど、

>もっとも近い近縁種ですら5〜7つのペアがある

ということはペアじゃなくて、「組み」というかセットでは?


※2
世の中には「自然界では当たり前にあるのに、まだ人間が知らないこと」のほうが圧倒的に多いと思うよ。

14

14. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 11:35
  • ID:1MYjU.M00 #

1800万年前から変化せずに生き続けている と書きたかったのかな?

15

15. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 12:05
  • ID:sHm1LtTb0 #

ん?文面的にこの虫絶滅したのか?
なんか動いてるのあるがまだ生きてるの?

16

16. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 12:05
  • ID:B4yJfGo70 #

染色体が1対ならテロメアは4ヶ所だけになるけど、
結局末端複製問題から逃れられるわけではないし、どうやってクリアしてるんだろう?

単為生殖のみなら多様性をどうやって確保するんだろう?

分からんことだらけで気が狂いそう

17

17. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 12:06
  • ID:5Ce.E17B0 #

単為生殖の繁殖効率は雌雄による有性生殖の2倍。地球生命のほとんどが単細胞だし有効な生存戦略なんだろう。有性生殖はもともと壊れた遺伝子を修復するシステムとして働いていたのが、たまたま進化を加速させることになったのはあくまで副次的な効果なんだと思う。

18

18. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 12:13
  • ID:lglIk6j50 #

パルモの文章は分かりにくい。たぶん翻訳する過程で、もとの英文をちゃんと理解してないんだろうね。

19

19. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 12:41
  • ID:jqmS3Ku30 #

ギャオス?

あと、お尻のあたりがなんだかムズムズするのは僕だけかい?

20

20. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 12:47
  • ID:2QLLYpn40 #

DTは1800年もたつと常識をも超えてしまうのか…

21

21. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 12:51
  • ID:zTmVBk3x0 #

あと17999958年…

22

22. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 13:02
  • ID:C4TN6Awy0 #

カーズのような完全生命体にまで進化したら、そこから先の進化は退化でしかない。
だから進化することをやめた
ということだな

23

23. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 13:04
  • ID:mqGJSC4l0 #

プラナリアみたいな感じw

24

24. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 13:28
  • ID:UaymGuUC0 #

無性生殖を繰り返すと世代を重ねるごとにコピーミスや損傷による遺伝子の欠陥が蓄積されてしまうから、遺伝子を単純化することでそれを回避するよう進化した生き物がいるっていう話だよね?
多様性の問題は何も解決してないというか、放棄するためどうしたかって話だよ。

25

25. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 13:29
  • ID:K1euQ8CP0 #

こんな単純な形じゃ化石でも種がわからないだろうに、どうやって1800万年前に生きてたってわかるんだ?

26

26.

  • 2017年10月07日 13:37
  • ID:184yJrgc0 #
27

27. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 13:47
  • ID:t60ZzM0j0 #

完全な単為生殖で現存してる種は非常に少ないから、
有性生殖の方が種の保存には適してるってことなんだな

28

28. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 13:56
  • ID:fjS3T5Tk0 #

自分は完成されてる。進化の必要なし
とか言う判断か?

29

29. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 14:34
  • ID:..82SxS.0 #

ゾウリムシ「えっ、人間って性別が2種類しかないの!?」

30

30. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 14:58
  • ID:1MYaR3CQ0 #

※18
元記事(海外のサイト)の記者がこの論文を理解していないのが原因だね。
ちょっと元論文を解読してくるから1日ほど待ってほしい。

31

31. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 16:22
  • ID:dAxaKRgu0 #

んなこと言われても、お前はよろしくやってるんだろ?
って思っちゃうな。自分は。

まぁ、本来そんな「簡単なこと」じゃないんだろうし、そうあるべきだとも思うけどね

ただ、「ええかっこ」するだけでも割と大変やったりするぞ、と思うだけでね

32

32.

  • 2017年10月07日 17:01
  • ID:rHe8J.0X0 #
33

33. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 18:10
  • ID:3hvGQaMt0 #

秀でた何かを捨てることで素敵な配偶者が得られるなら何でも捨てますよ

34

34.

  • 2017年10月07日 18:16
  • ID:m.Tv2MgT0 #
35

35. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 19:23
  • ID:7VW1P1O30 #

オリジナルな遺伝子はアーカイブに保存しておいて、世の中の遺伝子に試行錯誤させといて、うまくゆかなかったら参照するという方法もあるな。

36

36. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 19:26
  • ID:3ccUI6G60 #

ダニにもメスしかいない種があるよ
単純な話でメスがメスを産めば種として継続できる訳だからね

37

37. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 19:36
  • ID:K0uRkv0o0 #

俺様は優秀な存在だった…!?

38

38. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 22:42
  • ID:PnLi1pmN0 #

DNAの引きこもりかー

39

39. 匿名処理班

  • 2017年10月07日 22:47
  • ID:6iruweej0 #

進化の到達点に達して完成したってことだろ
俺たちと同じくベストマンに進化したんだ

40

40. 匿名処理班

  • 2017年10月08日 00:58
  • ID:7JivQjsI0 #

※18
文面だけで理解できるほど宇宙は狭くないぜ?
画像、動画、みんなのコメント、己の経験、過去の記事、そしてグーグル。
全部合わせて僕らのカラパイア。そうだろ?

41

41. 匿名処理班

  • 2017年10月08日 01:24
  • ID:p.OLMA6k0 #

>子は親のほぼ完璧なコピー
これじゃなくてよかったな
人間万歳

42

42. 匿名処理班

  • 2017年10月08日 01:32
  • ID:izF7UHLb0 #

遺伝子を少なくして行った究極がウイルスかもね

43

43. 匿名処理班

  • 2017年10月08日 16:21
  • ID:.68f1nCa0 #

どの時点で自分のDNAが完璧だと思い込んでしまったんだろう?

44

44. 匿名処理班

  • 2017年10月08日 19:27
  • ID:a.e040jg0 #

ヒトデみたいに分裂して増えていく種だと感染症で一発なんだよな。病原体からすれば攻略パターン見えてるわけだから。

45

45. 匿名処理班

  • 2017年10月08日 20:40
  • ID:Md25GPU.0 #

交尾無しでも生きられるんだね、なんだか勇気を貰った気がするよ

46

46. 匿名処理班

  • 2017年10月09日 00:14
  • ID:.K.tw2280 #

死のうと思っても死ねないので、考えるのをやめてそう。

47

47. 匿名処理班

  • 2017年10月09日 10:23
  • ID:b1kJRHO10 #

元論文見てみた、難しかったから勘違いもあるかもだけど書いてみる。
(記事の内容はほぼ間違いないんだけど、言葉が難しいと思う。)

まず前提として、線虫は真核生物で多くが有性生殖を行なう。
その線虫の一種がこのD.パキスで、今回調べてみたら染色体が1ペアしかなかった。(2n=2、ヒトは23ペアで2n=46)
近縁種との比較から、パキスの祖先は6本の染色体を持っていたことがわかった。
そこで染色体の構成を調べると、パキスの染色体は祖先が持っていた6本が融合したものだと判明した。それしてそれはテロメアという染色体の末端構造の欠損によるものらしい。
染色体が1本に融合した結果、必然的または副次的に、生殖の時に起こる減数分裂に変化が起きた。主な変化は、第1減数分裂の消滅であり、これによってパキスは性を必要としなくなった。(この部分のメカニズムの説明は難しいので省略します。)
無性生殖(しかも単為生殖でなくクローン生殖)では遺伝的多様性を増やすことができず、環境変化に対応できないはずである。しかしパキスの場合、第2減数分裂で起きる突然変異の一種、「遺伝子変換」という機構は残してあり、これによって遺伝子座の対立遺伝子が異なるものに変換されることで遺伝的多様性を保っている。(ほぼ全てがヘテロ接合になっている。)     続く

48

48. 匿名処理班

  • 2017年10月09日 10:23
  • ID:b1kJRHO10 #

続き
また、染色体が1ペアになったことで、(細菌のような安定した)環状染色体構造を取る可能性があると書かれていて、テロメアを失うことによる末端修復問題に対応しているのかもしれない。
なお、元論文にはこのパキスが「1800万年前に生きていた」という文はなく、当然絶滅したとも書かれておらず、現存している種である。もしかしたら元記事に、1800万年前から変わらずに生きている、という意味で書かれていたのかも。

まとめると、D.パキスは染色体が1ペアになることによって無性生殖になったが、遺伝的な多様性はある程度保つことができている。有性生殖よりもコストをかけずに生殖を行いつつ、有性生殖のイイトコの一部を残した、両取り戦略で進化の競争を生き残ってきた。ということらしい。

間違ってたらゴメンなさい。

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49. 匿名処理班

  • 2017年10月09日 10:35
  • ID:ETSUJMhC0 #

ドーテーで長生きしてもつまんないだろw

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50. 匿名処理班

  • 2017年10月14日 15:21
  • ID:WIcTpTZq0 #

なるほど
現状で既に異性との関わりが無いのは
秀でているところがあるからか

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51. 匿名処理班

  • 2017年10月29日 18:36
  • ID:Jm1y97yu0 #

※48
ありがとう。記事の内容だと無性生殖のデメリットを如何にして克服したのか全然わからなかった。

「この結果、卵のバスケットはきわめて頑丈なものになった。」←ゲノムをまとめたことを説明しただけなのに何故「きわめて頑丈なものになった」のか、記事だけではわからんね。

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