科学者たちは、DNAの「反転」した塊が魚類の適応と進化を大幅に加速させ、新しい種がどのように出現し多様化するかについての洞察を提供することを発見しました。この理解は、保全へのアプローチと生命の多様性に対する理解を革新する可能性があります。
生物学における中心的な疑問は、新しい種がどのように出現し、地球上の生命の驚くべき多様性がどのように生まれたかということです。東アフリカのマラウイ湖のシクリッド魚に関する研究は、貴重な手がかりを提供しています。この単一の湖では、800種以上の異なる種が、人間やチンパンジーの進化と比較して比較的短い時間で共通の祖先から進化しました。
ケンブリッジ大学とアントワープ大学の研究者たちは、これらのシクリッドの急速な進化を調査しました。Science誌に掲載された彼らの発見は、1,300匹以上のシクリッドのDNAに焦点を当てました。彼らは、一部の種では、5つの染色体上のDNAの大きな部分が反転していることを発見しました。これは、染色体逆位と呼ばれる一種の突然変異です。このプロセスは、進化的な「スーパーチャージャー」のように機能します。
通常の生殖中、DNAは組み換えによって再編成され、両親からの遺伝物質が混合されます。しかし、染色体逆位は、反転した領域内でのこの混合をブロックします。これは、逆位内の遺伝子組み合わせがそのまま世代から世代へと受け継がれることを意味します。これにより、有益な適応が保存され、進化が加速されます。
これらの保存された遺伝子セットは、しばしば「スーパー遺伝子」と呼ばれます。マラウイシクリッドでは、スーパー遺伝子がいくつかの重要な役割を果たしています。異なるシクリッド種はまだ交配できますが、逆位は、遺伝子が過度に混ざり合うのを防ぐことで、それらを分離するのに役立ちます。これらのスーパー遺伝子内の遺伝子は、視覚、聴覚、行動など、生存と繁殖に不可欠な形質を制御することがよくあります。
逆位はまた、性染色体として機能し、魚がオスになるかメスになるかに影響を与えることもよくあります。この発見は、進化がどのように機能するかを理解するための新しい道を開きます。染色体逆位はシクリッドに特有のものではありません。人間を含む他の多くの動物にも見られます。それらは、進化と生物多様性における重要な要素としてますます認識されています。
この研究は、地球上の生命がどのように豊かで多様になるかについてのより深い理解を提供します。これらのスーパー遺伝子がどのように進化し、広がるかを理解することにより、科学者は科学における最大の質問の1つに答えることに近づいています。この知識は、生物多様性を保護し、種が変化する環境に適応する方法を理解するのに役立ち、保全活動に適用できます。