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進化

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1: 2018/10/16(火) 13:34:50.44 ID:CAP_USER
■本研究成果のポイント

世界に生息する28種のカエルについて性染色体注1を同定した結果、過去5500万年の間に13回、性染色体の高頻度な取り替え現象が明らかになりました。
性染色体の取り替えはランダムではなく、5本の染色体の間で繰り返されていることが明らかになりました。
哺乳類では1億7千万年、鳥類では1億年の間、性染色体の取り替えは生じていません。それに対し、カエルでは5種類の性染色体を高頻度で取り替えるという、性染色体進化の新しい様式が解明されました。

■概要

広島大学両生類研究センターの三浦郁夫准教授および、スイス、アメリカ、イタリア、フランス、カナダ、メキシコ、スペイン、韓国そしてアルメニアの国際共同研究チームは、世界に生息する19種のアカガエル類注2について性染色体を同定しました。そして、これまで調べられた9種と合わせ合計28種において、系統進化に伴う性染色体の進化様式について解析しました。
続きはソースで

■用語解説

(注1)性染色体
オスないしメスの性を決める染色体を性染色体と呼び、性を決定する遺伝子が乗っています。それ以外の染色体を常染色体と呼びます。

(注2)アカガエル類(True frog)
アカガエル科に属するカエルで池や水田を主な生息地とします。わが国では、ニホンアカガエル、ヤマアカガエル、トノサマガエル、ツチガエルなどがこれに含まれます。

https://www.hiroshima-u.ac.jp/system/files/106749/01.jpg
図1 28種のアカガエル類における性染色体の取り替え

https://www.hiroshima-u.ac.jp/news/47709
ダウンロード (1)


引用元: 【生物】取り替える(とりカエル)性染色体 ~カエル類で解明された性染色体の新しい進化様式~広島大学

取り替える(とりカエル)性染色体 ~カエル類で解明された性染色体の新しい進化様式~広島大学の続きを読む

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1: 2018/10/11(木) 21:42:26.85 ID:CAP_USER
「浦島太郎」や「ウサギとカメ」といった子供が親しむおとぎ話に登場し、ペットとしても飼われることも多い亀は、私たちにとって非常に身近な生き物の一つです。トカゲやヘビ、ワニなどと同じ爬虫類の一種ですが、硬い甲羅を背負った胴長短足のそのユーモラスな体つきは、他の爬虫類の仲間とは大きく異なっています。


 なぜ亀はあのように他の生き物とは違う独特なフォルムになったのでしょうか。古生物学者の池尻武仁博士(米国アラバマ自然史博物館客員研究員・アラバマ大地質科学部講師)が最新の研究成果を紹介しながら、謎に満ちた「カメの起源」について2回に分けて解説します。

■他にいない不思議な脊椎動物

 亀(カメ)目(Testudines)に属す種ほど謎に満ちた不思議な脊椎動物のグループは、他にいないのではないだろうか?

 独特の甲羅と呼ばれる装甲を身にまとった物々しいいでたち。愛嬌さえ漂わせる胴長短足の体つきは、イソップ寓話の一つである「ウサギとカメのマッチレース」でなじみ深い。ウサギのように野原を疾駆したり、障害物をぴょんと飛び越えたりすることなどとても無理だ。古今東西、大空を羽ばたくことを実現させたという種は、ガメラという架空の存在を除いて今のところ知られていない(今後も発見されることなどないだろう)。

 亀の体つきはカメにしか見られない。馬や牛、カツオと鮭、トカゲとワニなど分類学上かなり異なるグループに属していても、一見非常に似た大まかな体のデザインを備えたモノが、脊椎動物群においてよく見られる。しかしカメに似た他のグループを探せと言われても、私には思いつくものがない。

 この事実はカメの体の構造をつかさどる設計図―いわゆる「ボディープラン」―が、かなりユニークなことを暗示している。遺伝子によって仕組まれた成長パターンも他の爬虫類の仲間と比べてかなり違うはずだ。そして太古の昔に初めて登場してから現在に至るまでの長い進化のプロセスに も、何か独特の道のりがあったに違いない(ウサギをやぶったカメの寓話は、脊椎動物の長大な進化史においてもいろいろな意味で含蓄があるのかもしれない)。

■脊椎動物進化史上の一大ミステリー

 あえて断るまでもなく、カメ独特の体つきはやはり「甲羅」の存在につきるだろう。

 亀の骨格を詳しく調べてみると背中側の甲羅は「背甲」と呼ばれ、平ら状になった肋骨と甲羅自体の骨が直接つながって構成されているのが分かる(注1)。我々ヒトの背中は皮膚と筋肉に覆われているので、亀のモノとは当然異なる。

 そして亀においてもう一つ忘れてはならない重要な特徴に肩の骨(肩甲骨)の位置がある。亀において手と肩の骨は全て肋骨で囲まれた鎧のような甲羅の「内側」におさまっているのだ。肩こりを経験したことのある方(カタ)ならご存知だろう。人間を含むほとんどの陸生脊椎動物(=四足動物 Tetrapoda)の肩の骨は、肋骨の上(=外側だ)に位置している。

 カメの構造の不可解さ・不思議さを再確認するために自分の肩甲骨をあらためてなでてみてはどうだろうか。(どうして亀の祖先はこのような奇天烈な構造を手に入れることができたのだろうか?)

続きはソースで

https://lpt.c.yimg.jp/amd/20181010-00010001-wordleaf-001-view.jpg
https://amd.c.yimg.jp/im_siggD1qU0wr3H25rirxuGQG3Kg---x400-y191-q90-exp3h-pril/amd/20181010-00010001-wordleaf-000-2-view.jpg

Yahoo!ニュース
https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20181010-00010001-wordleaf-sctch
ダウンロード (1)


引用元: 【古生物】謎に満ちた「カメの起源」(上) 中国での発見による最新研究[10/10]

謎に満ちた「カメの起源」(上) 中国での発見による最新研究の続きを読む

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1: 2018/10/16(火) 12:36:02.83 ID:CAP_USER
■恐竜から隠れて暗闇で暮らすうちに失ったか、洞窟魚研究が示唆

胎盤を持つ哺乳類が誕生したのは、およそ1億6000万年前のことと考えられている。恐竜たちが地球を支配していた時代だ。

 当時のほとんどの哺乳類はリスほどの大きさで、恐竜を避けて夜にのみ行動する方がはるかに安全だった。そうした暗闇での生活のなかで初期の哺乳類は独自の進化を遂げ、その痕跡が現代の哺乳類の遺伝子にも刻まれているとする仮説がある。

 10月11日付けで学術誌「Current Biology」オンライン版に発表された新たな論文によると、哺乳類は、長期にわたり主に暗闇で過ごしてきたため、哺乳類以外のほぼすべての生物が持つ、光に反応して働くある能力を失ってしまった可能性がある。

 カメやサンゴ、果てはバクテリアまで、さまざまな生物のDNAを調べると、日光で傷ついた組織を、日光の中の別の種類の光で治す、小さな遺伝子群が見つかる。これは、科学者が「光回復」と呼ぶ便利な能力だ。光回復はさまざまな生物に見られる一般的な能力だが、不思議なことに人間はもっていない。

 それだけではない。イヌやネコからクジラまで、あらゆる有胎盤哺乳類が光回復の能力をもっていないのだ。

■夜行性ボトルネック

 ほぼすべての生物に見られるとても優れた能力が、有胎盤哺乳類だけにないのはなぜだろうか? それは恐竜のせいかもしれない。少なくとも、恐竜が非常に恐ろしかったためだ。

 有胎盤哺乳類が夜、大半の恐竜が休んでいる間に活動していたことが、独自の進化をもたらした可能性がある。これは科学者が「夜行性ボトルネック」と呼ぶ理論で、目の形や網膜の構造、鋭い嗅覚や聴覚など、哺乳類だけが持つさまざまな特徴はすべて、暗闇の中で過ごしていた時期に進化によって獲得したものだとする考え方だ。

「もちろん、タイムマシンが開発されないと(夜行性ボトルネック理論を)証明することは不可能です」と、今回の論文の共著者でドイツ、カールスルーエ工科大学の動物学者ニコラス・フォークス氏は話す。

 しかし、同氏のグループは、夜行性ボトルネック理論を裏付ける新たな証拠を発見したという。論文によると、このほど光回復によってDNAを修復する能力を失ったと思われる別の動物が見つかった。

 興味深いことに、それは哺乳類ですらなく、目のない小さな魚だった。

続きはソースで

https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/b/101200239/ph_thumb.jpg

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/b/101200239/
images


引用元: 【動物】胎盤持つ哺乳類に「光回復」機能がないのはなぜ?[10/16]

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1: 2018/10/06(土) 14:05:42.28 ID:CAP_USER
1細胞-1受容体ルールを破るフェロモン受容体

■要点
・種間での共通性がないというフェロモン受容体のこれまでの定説を覆す
・シルル紀の祖先から受け継いだフェロモン受容体を発見
・脊椎動物のフェロモン受容の起源や進化の解明に大きな期待

■概要
東京工業大学 生命理工学院の二階堂雅人准教授と鈴木彦有大学院生(研究当時:博士後期課程、現:日本バイオデータ)、バイオ研究基盤支援総合センターの廣田順二准教授、生命理工学院の伊藤武彦教授が中心の研究グループは、115種におよぶ生物種の全ゲノム配列を網羅的に解析して、ほぼ全ての脊椎動物が共有する極めて珍しいタイプのフェロモン受容体遺伝子を発見しました。

一般的に、フェロモンやその受容体は多様性が大きく、異なる種間での共通性は極めて低いことが知られています。しかし、今回新たに発見された遺伝子は、古代魚のポリプテルスからシーラカンス、そしてマウスなどの哺乳類におよぶ広範な脊椎動物で共通であるという驚くべき特徴を備えていました。

これは4億年に亘る脊椎動物の進化の歴史において、この受容体が太古の祖先から現在に至るまで高度に保存されてきたことを意味し、フェロモン受容の要となる中心的な機能を担っている可能性を示唆しています。この発見はフェロモン受容の進化的起源の謎を解く重要な成果であり、今後はフェロモンの生理機能の解明や、様々な家畜種に共通した繁殖管理技術の開発にもつながると期待されます。

この成果は、2018年9月24日に米国の学術誌『Molecular Biology and Evolution』に掲載されました。

■研究の背景と経緯
地球上の多くの生物にとって、子孫を残すための生殖システムはもっとも重要で不可欠なものと言えます。そして、脊椎動物におけるフェロモン受容は、この生殖システムの中心的役割を果たしています。フェロモンは、ある個体が分泌し同種内の別個体が受容することで、生得的な行動や生理的変化を引き起こす化学物質のことを指します。特に同種の異性を誘引する働きがあることはよく知られています。

V1Rフェロモン受容体は、哺乳類の鋤鼻器(じょびき)[用語1]に存在する神経細胞(鋤鼻神経細胞)で発現し、様々なフェロモンを受容します。このV1R受容体は多重遺伝子族[用語2]を形成し、種間での遺伝子数やレパートリーが非常に多様であることが分かっています。異なる種間ではフェロモンやV1R受容体の種類が異なっており、このことが種に特異的な行動の誘導や、同種内のみでの繁殖を可能にしていると考えられています。また、鋤鼻器には多くの神経細胞が存在しますが、個々の神経細胞は数あるV1R遺伝子の中からただ1種類のみを選択して発現するという「1細胞-1受容体」ルール[用語3]が存在します。そして、鋤鼻器は発現するV1Rの種類によって異なる多様な個性をもった神経細胞の集団を有することになり、それが様々なフェロモンの受容や識別を可能にしています。

二階堂准教授らの研究グループは、進化生物学研究の一環として、フェロモンを介した種分化の研究を進めており、これまでにタンザニアの湖に生息する熱帯魚や霊長類、さらにはシーラカンスのV1R受容体遺伝子群の単離と進化解析を行ってきた経緯があります。今回は、研究対象種をより広範な脊椎動物に広げてゲノムの網羅解析をしたところ、以下の興味深い発見に至りました。


https://www.titech.ac.jp/news/img/news_20710_1_6mhOm4i5.png
https://www.titech.ac.jp/news/img/news_20710_2_ibNnNJ0Y.jpg

続きはソースで

https://www.titech.ac.jp/news/2018/042562.html

ダウンロード (1)


引用元: ほぼ全ての脊椎動物に共通するフェロモン受容体を発見 東京工業大学[10/05]

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1: 2018/10/06(土) 15:44:23.29 ID:CAP_USER
 カブトムシの角を形作るのに必要な11種類の遺伝子を基礎生物学研究所(愛知県岡崎市)の新美輝幸教授(分子昆虫学)らの研究チームが特定し、4日付の米オンライン科学誌に発表した。昆虫の多様な角がどのように進化したのかを知る手掛かりになると期待される。

 チームはカブトムシの幼虫を使い、角のもととなる部分で働いている約千種類の遺伝子を発見。

続きはソースで

■正常なカブトムシの角(左上)と、それぞれ種類の異なる遺伝子を働かないようにした3匹のカブトムシの角
https://img.topics.smt.news.goo.ne.jp/picture/kyodo_nor/m_kyodo_nor-2018100401002002.jpg

共同通信
https://this.kiji.is/420641887977342049
ダウンロード


引用元: 【生物】カブトムシの角作る遺伝子を特定 11種類、基礎生物研[10/05]

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1: 2018/09/10(月) 15:17:35.23 ID:CAP_USER
【9月7日 AFP】シュモクザメ科に属する小型種のウチワシュモクザメ(学名:Sphyrna tiburo)は長い間、完全な肉食動物と考えられていた。たまに植物を口に入れることがあっても、単なる偶然にすぎないとみられていた。

 だが、それは誤りだとする研究論文が5日、英学術専門誌「英国王立協会紀要(Proceedings of the Royal Society B)」に発表された。ウチワシュモクザメは雑食性で、海草の摂取が栄養面で重要な役割を担っているのだという。

 研究者らの間では、ウチワシュモクザメが大量の海草を摂取することが以前より知られていたが、海草からは何の栄養も吸収していないと考えられていた。

 論文の共同執筆者で、米カリフォルニア大学アーバイン校(UCI)の生態学と進化生物学の専門家のサマンサ・レイ(Samantha Leigh)氏は「海草の摂取についてはこれまで、サメが藻場に生息するカニなどの餌を探し回っている際に偶然起こることだと大半の人々が考えていた」と話す。

 だが、レイ氏と研究チームは今回、ウチワシュモクザメが好んで捕食する甲殻類や軟体動物とともに海草を常食としており、海草が最大で常食の62%を占める可能性があることを明らかにした。

 論文は「ウチワシュモクザメは大量の海草を摂取しているだけでなく、実際に海草を消化して栄養を吸収する能力を持つことから、雑食性であることは明らか」と指摘。「雑食性の消化戦略を取ることが示されたサメは、この種が初めてだ」と説明している。

 研究チームは3週間にわたり実施した一連の室内実験で、ウチワシュモクザメに海草9割イカ1割の比率の餌を与えた。その後、ウチワシュモクザメがどのくらいの量の栄養素を消化吸収し、どのくらいの量を排出したかを分析した。

 肉食動物のすべてが植物性物質を効率的に消化できるわけではないが、海草が豊富な餌を与えたサメはすべて体重が増加したことを、研究チームは発見した。

続きはソースで

(c)AFP/Hazel WARD

http://afpbb.ismcdn.jp/mwimgs/d/b/320x280/img_db2b8665f8290f7915eafb6316346f75196453.jpg

http://www.afpbb.com/articles/-/3188778
images


引用元: 「肉食」サメ、海草も食べる雑食だった 米研究[09/07]

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