人類の二足歩行を可能にした遺伝子を発見。AI分析で特定

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　人類（ヒト）は、600～700万年前、チンパンジーやボノボなどの類人猿と共通の祖先から枝分して進化したといわれている。

　当時、人類の祖先はまだ四本の足で歩いていた。しかし、徐々に二本足でまっすぐに立って歩く術を身につけ、現代人のような姿になっていった。

　だが、なぜそれが可能になったのだろう？ 直立二足歩行に適応するために骨格が進化したのはわかっているが、何が原因で人類の体だけがそのような形に変化したのだろう。

　米テキサス大学オースティン校をはじめとする研究チームは、この謎に迫るべく、AIを利用して骨格の写真3万9000枚とゲノムを分析した。

　その結果、人間の直立二足歩行を可能にした遺伝子を突き止めたという。

　『Science』（2023年7月21日付）に掲載された研究によれば、それは「骨格のプロポーションを制御する遺伝子」であるそうだ。

なぜヒトだけが、直立二足歩行に適応したのか？

　ヒトは唯一、腕よりも足が長い大型霊長類で、直立二足歩行が可能となった。完全な直立二足歩行ができる動物は、地球上で私たち人間しかいない。

　ゆえに、この特徴はヒトとほかの類人猿とを分ける重要なものの一つだ。

　少なくとも300万年前のアウストラロピテクスの骨格には、直立二足歩行をしていただろうことがうかがえる特徴がある。

　なぜ人類が直立二足歩行をするようになったのか、その理由については諸説あり、はっきりしたことはわからない。

　だが足だけで立てるようになったことで、腕が解放された。

　おかげで物をいじったり、道具を作ったり、さまざまな物を運べるようにもなった。それは人間の知能の発達につながったことだろう。

　また、それは私たちの知能そのものを支えてもいる。

　というのも頭を体の真上に置くことができるので、体のわりに大きな頭を持てるようになったのだ。

　実際、人間の頭部の重さが体重に占める割合は、地球上にいるあらゆる動物の中で一番大きい。

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直立二足歩行のデメリット

　だが直立二足歩行にはデメリットもある。

　腰痛や関節炎といった筋肉や骨の病気にかかりやすくなった。

　内蔵が下に落ちないよう骨盤を小さくする必要があったので、出産が難しくもなった。だから人間の赤ちゃんはかなり未熟な状状で生まれてくるとされている。

　また重たい頭部を一番上におくのだから、当然バランスも悪い。うっかり転倒すれば、急所である後頭部をうつ恐れがあり、その危険性は歳を取ればますます高くなる。

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AIを駆使して、直立歩二足歩行の遺伝子を特定

　米テキサス大学オースティン校をはじめとする研究チームは、このような人間ならではの直立二足歩行を可能にした遺伝子を解明を試みた。

　そのためにAIの機械学習が利用された。3万9000枚もの骨格の写真をAIに学習させ、肩・膝・足首といった骨同士の距離を数値化。このデータを人間の遺伝子と比較してみたのだ。

　その結果、ヒトゲノムの145ヶ所が、人間の骨格形成に関与しているだろうことが判明したという。それらは「骨のプロポーション（比率）」をコントロールするものだ。

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二足歩行遺伝子を理解することで、骨格のリスクの予測に役立つ

　これらの遺伝子は、類人猿やさまざまな脊椎動物にもあるが、私たち人間はそこから大きく分岐しているのだという。だから人間の骨格だけが、ほかの動物のものと違う。

　またこうした研究を通じて、さまざまな関節炎に関係している遺伝子変異や骨格の特徴も突き止められたという。

　たとえば、身長に対してお尻の幅が広いほど、変形性関節炎や腰痛になる可能性が高い。また身長に対して大腿骨が長いほど、膝にトラブルを抱えやすい。

　この研究は、人類の進化や骨の構造の変化について理解が深まるだけでなく、骨格障害になるリスクの予測にも役に立つと考えられるそうだ。

References:Genes That Shape Bones Identified, Offering Clues About Our Past and Future – UT News / Scientists identify genes that turned us into bipeds / written by hiroching / edited by / parumo

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