カモノハシのゲノム解析で進化の起源が明らかに
カモノハシのゲノム解析で進化の起源が明らかに /iStock
 オーストラリアに生息する「カモノハシ」は、哺乳類でありながら卵を産み、アヒルのようなクチバシがあり、後ろ足の爪には毒があり、しかも性染色体が10本もあるという珍獣の中の珍獣だ。

 「単孔類」という哺乳類の中でも異色のグループに属し、遺伝子レベルでも風変わりな彼らは、哺乳類の進化を研究するには格好の題材となる。

 『Nature』(1月6日付)に掲載されたコペンハーゲン大学のグループによる研究では、史上初めてカモノハシのゲノムを完全マッピングし、この奇妙なグループの進化の秘密に迫った。

 その結果、哺乳類、鳥類、爬虫類、植物との類似点が発見され、さらには人類とカモノハシの共通祖先が存在していた可能性もあるという。
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哺乳類の異色グループ「単孔類」

 哺乳類には3つの主要グループがある。「有胎盤類」「有袋類(有袋上目)」「単孔類(カモノハシ目)」だ。

 最大のグループは有胎盤類で、ここに属する動物たちは母親の胎盤から栄養をもらって成長し、生まれてくる。もちろん私たち人間もまたこのグループの仲間だ。

 その有胎盤類は、コアラやカンガルーなどが属する有袋類とまとめられ、「獣亜綱」というグループを構成する。しかし単孔類だけは、それら2グループとは区別され、独自の系統を構成している。

 今日、単孔類に属しているのは「カモノハシ」と「ハリモグラ」、ミユビハリモグラ属だけだ。カモノハシが半水生動物である一方、ハリモグラは陸生動物という違いはあるが、どちらも哺乳類でありながら卵を産むというユニークな特徴がある。
カモノハシ
iStock

カモノハシとハリモグラの染色体マップの比較

 今回の研究では、カモノハシのゲノムの完全な染色体マップをハリモグラのもの(こちらは不完全)と比べて、彼らがその身に宿す遺伝子レベルの秘密が探られた。

 この分析からは、たとえばカモノハシには嗅覚に関連する遺伝子が、陸で生きるハリモグラに比べてずっと少ないことが明らかになっている。

 このことは、カモノハシは水の中では鼻や目を閉じており、嗅覚ではなく生体電流を感知してエサを探すという事実を裏付ける。
ハリモグラ
ハリモグラ/iStock

鳥類や爬虫類との類似点を発見

 だが研究者がとりわけ興味を引かれていたのは、哺乳類のくせに卵を産むという風変わりな生殖戦略を持つ彼らの性染色体だ。

 人間の場合、性染色体はX染色体とY染色体の2本だけだが、カモノハシは動物では唯一10本もの性染色体(X染色体5つ、Y染色体5つ)を持つ(同じ単孔類のハリモグラは9本)。

 XとYの染色体を持つからといって人間に似ているわけではない。今回の分析からは、むしろZ染色体とW染色体を持つ鳥類や爬虫類との類似が見つかったという。

 たとえば、鳥には「ビテロジェニン」という卵を産むために必要なタンパク質を作る遺伝子が3つある。一方、胎盤で子供を育てて出産する人間にはまったくない。

 カモノハシの場合、その遺伝子が1つだけあることが判明したという。それはカモノハシが卵を産むために鳥類ほどビテロジェニンに頼っていないということであるが、それでもなお卵を産む理由を説明するかもしれない。
カモノハシ
カモノハシ/iStock

植物との類似点も発見

 また単孔類の複雑な性染色体では、「減数分裂」(細胞分裂の一種)の最中やそのあとに奇妙な構造が作り出されることが確認されている。

 染色体ペアの相同領域が互いに一致し、環のような構造を作り出すのだ。こうした環状構造は植物では見られるが、動物で発見されたのは今回が初めてであるとのことだ。

人類とカモノハシの共通祖先が存在していた可能性

 さらにカモノハシの遺伝子は、タスマニアデビルから人間までのさまざまな動物とも比較されている。その結果、人類とカモノハシの共通祖先は1億6300万〜1億9100万年前に存在したらしいことが分かったという。

 だが、よりすごいのはカモノハシの染色体から、人間のDNAの起源について理解が進んだことだ。今回の研究によると、人間のX染色体は、有袋類から分岐したあとで常染色体領域と融合した獣亜綱のX染色体が由来であると確認されたとのことだ。
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さまざまな種類の動物の遺伝子クラスターを示すカモノハシ

哺乳類が胎生を進化させたプロセスを解明する手がかりに

 動物の染色体マップが重要なのは、その進化を解き明かすヒントになるからだ。特に単孔類は卵生の爬虫類と胎生の動物がこの世に出現した転換点として、哺乳類が胎生を進化させてきたプロセスを理解する鍵だという。

 そもそもなぜカモノハシがそんなにもたくさんの性染色体を持っているのか、その理由はまだ謎に包まれたままだ。今回染色体の完全なマッピングが行われたからといって、彼らがミステリアスな珍獣であることには変わりない。

References:Nature / inverseなど/ written by hiroching / edited by parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 08:41
  • ID:qAUu4.rr0 #

ゲゲボ

2

2. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 08:47
  • ID:Zy2PdzWj0 #

変な奴だとは知ってたけど、植物との共通項もあるって、思った以上になんでもアリやな。
ぼくのかんがえた最強生物みたいになってるやん。

3

3. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 09:11
  • ID:WDAXQ7lM0 #

哺乳類、鳥類、爬虫類までは分かるけど、植物とも共通してるってのが不思議。
進化する過程で色々迷走したのかな、とか思った。
ユニークなのは見た目だけじゃないんだね。

4

4. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 09:29
  • ID:vsmtQSsV0 #

コイツほんと何者なんだよ…

5

5. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 09:30
  • ID:D7o6DKQh0 #

本当にカモノハシは不思議な生き物だよなあ。

6

6. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 09:53
  • ID:y7tOp8cP0 #

よくわからなかったけど、つまり、気合さえあれば人間も卵を産めるということですね

7

7. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 09:57
  • ID:w5PrsxDo0 #

>>1
宇宙人「地球上のほとんどの生き物は持ってきた遺伝子の種でレシピ通りに作ったがちょっと余ったな。余ったやつの組み合わせは、」

8

8. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 10:19
  • ID:VFU.u5nF0 #

本物のキメラなのか

9

9. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 10:50
  • ID:Mr6.aHMG0 #

カモノハシってポケモンなんだなきっと。

それよりもハリモグラの画像スゲーぶさいく。
もっと可愛くとってあげてよ。撮った人。

10

10. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 10:54
  • ID:CIBkAEnd0 #

そこは生存戦略−!と書いて欲しかったw

11

11. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 10:55
  • ID:.ovoCfq60 #

珍獣の名に恥じぬ珍獣。

12

12. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 10:57
  • ID:8rTtgKur0 #

実はカモノハシは日向ぼっこする必要がありまして、なんと光合成をおこなっていたのです。
とかだったりして?

13

13. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 10:59
  • ID:CIBkAEnd0 #

まあつまり遺伝子操作によって作られたキメラなのではなかろうか

14

14. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 12:18
  • ID:cGz05hXM0 #

・神話や昔話、漫画にでてくるキメラ=恐ろしい/おぞましい怪物

・現実=かわいらしいカモノハシ

15

15. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 12:28
  • ID:QSC4r95K0 #

>>6
逆逆。人間はどう頑張っても卵は作れないけど、カモノハシはちょっとだけ鳥要素(遺伝子)が入ってるから産卵するってことよ

16

16. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 12:43
  • ID:f.Ym3V1M0 #

総ての生命を俯瞰するとそこには一匹のカモノハシが顕れる…?

17

17. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 12:48
  • ID:OpFPbQNI0 #

植物って・・・自然界で遺伝子組み換えが起きたってこと?

18

18. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 12:53
  • ID:P4nlN.PM0 #

※8 ※13
……君のような勘のいいガキは嫌いだよ

19

19. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 12:55
  • ID:EsU.uTrE0 #

>>1
貴様ローディストだな!ローディストに違いない。

20

20. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 12:57
  • ID:3enPLVFN0 #

神「酔った勢いでうっかり」

21

21. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 13:03
  • ID:C7vuGKBM0 #

ポセイドン様が、また…

遺伝子の横移動は捕食によることが多い。
じゃあきっと鳥も植物も人も食べてきたんだね。
カモノハシ怖いぞ。

22

22. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 13:36
  • ID:zmYgmrA90 #

>>6
人間も卵は生んでるぞ
体内でだけどな

23

23. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 13:36
  • ID:zmYgmrA90 #

>>10
あればペンギン

24

24. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 14:32
  • ID:slW0mPPU0 #

>>22
鮭が河の中でやってることを人間はベッドの上でやってるだけやからな

25

25. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 14:37
  • ID:LeGU0Qde0 #

やはり始祖にもっとも近い動物なのか……それとも

そうか、そうだったのか……ゲッターとは……進化とは!

26

26. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 16:04
  • ID:LE0QsyNt0 #

解析してさらに謎が増えるのかよ
本当に不思議な生き物だな

27

27. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 17:05
  • ID:03polvWq0 #

カモノハシの赤ちゃんがもはや兵器

28

28. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 18:28
  • ID:.d0R5eVn0 #

植物の遺伝子はウィルスによって獲得されたのかな

29

29. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 19:29
  • ID:R2l.P0Co0 #

>>4
進化にしたって、博打で失敗した変化は滅び、要らないものは淘汰されるけど
ホントなんでこんなの、植物の因子を残すって原始生物と見るべきなのか進化した変種なのか

30

30. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 19:39
  • ID:vYC0.wMQ0 #

カモノハシは植物(理解の足りなさ)

31

31. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 20:19
  • ID:fk8cSt4n0 #

※24
ベッドの上だけとは限らんぞ(意味深)

32

32. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 21:51
  • ID:KXva63E90 #

しかもあんまり知られてないけど、カモノハシのオスは後ろ足の蹴爪に猛毒を持ってるからヤバいぞ!

33

33. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 22:00
  • ID:vZf1unoh0 #

みらいのいるか

34

34. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 22:36
  • ID:qfYXGbPQ0 #

もしかして地球上の全ての生物ってカモノハシから作られたのでないだろうか…
カモノハシ=神?

35

35. 匿名処理班

  • 2021年01月15日 22:49
  • ID:VYUBy8BR0 #

※9
え? このハリモグラの画像、かわいいと思ったんだけどなあ

36

36. 匿名処理班

  • 2021年01月16日 00:42
  • ID:ytNjAiua0 #

これが神か!(中二感)

37

37. 匿名処理班

  • 2021年01月16日 00:43
  • ID:ytNjAiua0 #

こいつが進化したら何になると言うのか

38

38. 匿名処理班

  • 2021年01月16日 01:36
  • ID:q5nsRcv.0 #

器用貧乏にも見える

39

39. 匿名処理班

  • 2021年01月16日 03:51
  • ID:lg1kweNA0 #

二億年前は南極に居たのかな?
ワニから分岐なんだろうか
南極で哺乳類との共通祖先が生まれてるのかな?
やはり寒冷化が進化を要求するものなんだろうか!

40

40. 匿名処理班

  • 2021年01月16日 09:29
  • ID:QHAeIXC70 #

>>17
二次的に同じような構造が作られるようになったんじゃないかな

41

41. 匿名処理班

  • 2021年01月16日 11:02
  • ID:SZDV3RwS0 #

>>25
ドワォ

42

42. 匿名処理班

  • 2021年01月17日 03:48
  • ID:.fGcYNze0 #

こういう生き物は多分、神様が。。。
遺伝子について良く考えて、良く研究しろよ?ヒントは出しとくからさ
とかいう意図で作られたのだと思う。
だって…こういう行き物が、自然に発生したと考える方が不自然では?
ささ、生物の遺伝子の全部乗せ…だよん?興味ある?(ゲス顔で)

43

43. 匿名処理班

  • 2021年01月17日 23:11
  • ID:bAD6jf7t0 #

このとりあえず余ったやつ全部まとめましたー感

44

44. 匿名処理班

  • 2021年01月31日 15:34
  • ID:uO9ijwvj0 #

>>35
一瞬ナマケモノの顔がついたハリネズミに見えた

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