Articles

BMC Series blog

Luc Viatour (www.Lucnix.be), via Wikipedia CC.3.0

最も注目すべき顔

既知の魚類の99%、脊椎動物のほぼ3種に1種を含むグループから予想されるように、トゲウオ類は驚くほど多様です。

ヒラメは、ヒラメ、ツノガレイ、オヒョウなどの身近な食用魚を含みますが、幼生期の変態時に片方の目が頭蓋骨の反対側に移動した結果、頭蓋骨が大きく非対称になるという奇妙な適応で定義されています(簡単に言えば、頭の片側に両方の目があるということです)。

このように頭蓋骨が極端に変化することで、ヒラメの成魚は目のない「ブラインド」サイドで海底に休むことができ、両目は堆積物に邪魔されずに上(捕食者や獲物の方)を向いています。

この特異な適応はヒラメにとって明らかに成功しており、現在700種以上の種が存在しています。

ヒラメは2つのグループに分けることができます。1つはヒラメ科を構成する3種のトゲウオ、もう1つはもっと大きなヒラメ亜目です。 当然のことながら、魚類学者は両グループのヒラメが1つの共通の祖先から進化したと考えてきました。

しかし最近になって、この常識的な仮定が覆されるようになりました。

「何とも言えない」というのが、これまでの正直な答えでしたが、ヒラメのボディプランは見た目ほどユニークではないのでしょうか。 ヒラメがカジキ、メカジキ、コバンザメなどを含む魚類グループに属することは間違いありませんが、このグループの正確な進化的関係は不明です。 最近行われたカランギモルフの系統研究では、8つの異なる進化樹が作成されました。その中には、ヒラメの起源が単一であることを支持するものもあれば、複数の起源を支持するものもあります(図参照)。

これまでに発表された8つの研究から得られた8種類の進化樹。それぞれ、ヒラメの2つの主要グループ(赤で着色)とカランギモルフの親戚との関係が異なっている。 半分(a、b、g、h)はヒラメが一度だけ進化したことを示唆しているが、他のツリーは異なる形態が2度進化したことを示唆している。 Figure from Harrington et al. 2016, see paper for source of individual trees.
Harrington et al. 2016

Resolving the question

オックスフォード大学のMatt Friedman氏を中心とした研究チームによる新しい研究で、最近BMC Evolutionary Biologyに掲載されたもので、これらの問題を解決することを目的としています。

UCEとは、その名が示すように、遠い親戚関係にある種の間で同一のゲノムの一部であり、例えば、多くの魚は人間と特定のUCEを共有しています。

UCEは、膨大な量の遺伝子データを効率的に作成できることから、不明瞭な進化関係の解明に大きな可能性を秘めており、近年、進化研究に広く利用されるようになってきました。

UCEはこの厄介な問題を解決することにも成功したようです。研究者のデータセットから作成された進化の木は、統計的によくサポートされており、適用された分析フレームワークにかかわらず堅牢性を維持しています(異なるフレームワークには常に一定の仮定が含まれるため、この種の研究では重要な考慮事項です)。 重要なのは、このツリーがヒラメの単一の進化的起源を強く支持していることです。

あっという間の進化

今回の研究では、ヒラメの進化を解明することがこれまで困難であった理由も明らかになりました。

人間の基準では長い時間ですが、進化論的には驚くべき速さです。

これは人間の基準では長い時間ですが、進化的には驚くべき速さです。ヒラメの親戚であるムーンフィッシュやビルフィッシュの明確なボディプランは、この2〜3倍の時間をかけて進化しましたし、解剖学的に現代の人間が進化するのにかかった時間(約700万年)や、クジラがボディプランを進化させるのにかかった時間(約2,000万年)と比較することもできます。

ヒラメは、急速に進化する系統の進化の歴史を再構築する際の共通の問題を象徴しているように見えます。

ヒラメは、急速に進化する系統の進化の歴史を再構築する際の共通の問題を象徴しているように見えます。進化が急速に進むと、系統内の関係を決定するための他の遺伝的変化という「証拠」が少なくなります。 このような場合、進化の関係を解明するためには、UCEのハイスループット・シーケンシングが提供するような大規模なデータセットを使用する必要があります。

それにしても、ヒラメは二重の意味ですごいですね。

ヒラメは二重の意味で注目されています。その驚くべき形態は、確かに一度しか進化していないユニークな適応です。

このように、ヒラメは二重の意味で注目すべき生物です。

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です