ニュージーランド固有の爬虫類であるムカシトカゲのゲノムを配列決定するために、国際研究チームがマオリ族と連携した。2020年8月5日にNatureでオンラインで公開された研究は、この古代種の進化を理解するための基礎を築き、それを保護するための保全活動に情報を与えることができる。 このオープンアクセスの論文は「ムカシトカゲのゲノムが羊膜類進化の古代の特徴を明らかにする(The Tuatara Genome Reveals Ancient Features of Amniote Evolution.)」と題されている。この研究には、オタゴ大学(ニュージーランド)とヨーロッパ分子生物学研究所のヨーロッパバイオインフォマティクス研究所(EMBL-EBI)の共同研究者が参加した。

 


その小さな鱗状の体、先のとがった尾、そして爪のある足で、ムカシトカゲはすべてのトカゲのように時を刻んできたように見えるが、しかしそうではない。 この古代の爬虫類は、生命の樹で独自の進化を遂げた枝の唯一の生存者、ムカシトカゲ目(Sphenodontia)だ。
これまで生物学者は、鳥、ワニ、カメとより密接に関連しているか、トカゲやヘビと共通の祖先に由来しているかなど、ムカシトカゲの進化の歴史についてはコンセンサスに達していなかった。


EMBL-EBIのEnsembl Compare Genomicsの分析リーダーであるMatthieu Muffato博士は、「我々の調査では、ムカシトカゲが約2億5000万年前にトカゲやヘビの祖先から分岐していることが確認されている」と述べている。 「この独立した進化の長い期間が、ムカシトカゲのゲノムが他の脊椎動物のゲノムと非常に異なっている理由を説明している。」

「ムカシトカゲのゲノムは、ヒトゲノムよりもかなり大きく、独自の構成を持っている。これは、種に固有で既知の機能を持たない多くの反復DNAセグメントを含んでいる」と、EMBL-EBIの脊椎動物注釈コーディネーターのFergal Martin博士は述べた。

ムカシトカゲのゲノム配列は、この爬虫類のライフスタイルの多くの側面を明らかにした。ムカシトカゲは主に夜行性の動物だが、そのDNAには色覚に関与する多数の遺伝子が含まれており、日中活動する子供が捕食者から逃れるのに役立つ可能性がある。
彼らが幼年期の気まぐれさを生き延びれば、ムカシトカゲは100年以上生きることができる。 老化から体を保護することに関与している遺伝子のいくつかを調査している科学者らは、ムカシトカゲがまだ調査されている他の脊椎動物種よりもこれらの遺伝子を多く持っていることを発見した。
「これは彼らの長い寿命の鍵の1つだろうか?ムカシトカゲも多くの病気にかかるとは思われないので、どの遺伝的要因が感染から保護するのかを調べることが我々の研究のもう一つの焦点だった」とオタゴ大学の教授でチームリーダーのNeil Gemmell 博士は述べた。

脆弱な象徴
「ムカシトカゲはマオリと生物学者の両方にとって象徴的な種だ。ユニークな生物学があり、その基本的な体形は進化の過程であまり変化していないため、トカゲの共通の祖先が何であるかを理解するための貴重な種だ。 」と、EMBL-EBIサービスのアソシエイトディレクターのPaul Flicek氏は説明する。
科学者らは、ムカシトカゲのゲノムと生物学に関する調査結果が、この異常な爬虫類を保護するための保護活動に役立つことを期待している。 ムカシトカゲは、最初の人間の開拓者が800年前にラットなどの侵略的な捕食者をもたらす前に、ニュージーランドで繁栄していた。 ムカシトカゲの非常に遅いライフサイクルは、その捕食者の多様性に匹敵するものではない。 彼らは性的成熟に達するのに10年以上を必要とすることもあり、彼らは2〜5年ごとにしか若い子を産まない。
絶滅危惧種のIUCNレッドリストによると、種の保全状況は「最も懸念されていない」ものの、ムカシトカゲは生き残る島での侵入種の定着を防ぐために積極的な保全管理に依存している。
「非常に早い時期に、我々全員の主な目標は、この種の保護を改善する新しい知識を開発することが明らかになった。我々は、マオリ族と協力してその目的を達成することで合意した。 ゲノムシーケンシングの科学的成果をはるかに超えた、プロジェクトの成功を可能にする重要な要素であると私は確信している。」とGemmell博士は述べている。

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