近年の研究により、ガラパゴス諸島のトマト植物が「進化の逆転」と呼ばれる珍しい現象を起こしていることが明らかになりました。これは、かつての祖先の形質に回帰するもので、生命の適応力に関する新たな知見を提供し、農業における遺伝子工学の可能性を広げるものです。
この研究は、2025年6月にカリフォルニア大学リバーサイド校とワイツマン科学研究所の研究者らによって、科学誌『ネイチャー・コミュニケーションズ』に発表されました。対象となったのは、南米原産のトマトの子孫である2種類の野生トマト、*Solanum cheesmaniae* と *Solanum galapagense* です。研究の結果、火山活動が活発な若い島々では、ナス科の植物に見られるような、苦味成分であるアルカロイドを生成していることが判明しました。このアルカロイドは、天然の殺虫剤として機能します。
重要な違いは、アルカロイドの立体化学にあります。古代のアルカロイドと現代のアルカロイドは同じ原子で構成されていますが、三次元的な配置が異なり、生物学的な挙動も変化します。研究者たちは、アルカロイドを合成する酵素を特定しました。そして、この酵素にわずか4つのアミノ酸の変化を加えるだけで、その機能を逆転させ、「先史時代」の化合物を合成できるようになることを発見しました。この現象の地理的な分布は、西部の厳しい環境がこれらの防御機構の復活を促していることを示唆しており、環境要因が大きく影響していると考えられます。
この研究は、一度失われた形質が同じ遺伝的経路を辿って再び現れることは稀であるという従来の考えに異議を唱えるものです。今回の研究は、「進化の逆転」が実際に起こり得ることであり、正確かつ一貫して発生することを示しました。この発見は、植物の進化に対する理解を書き換えるだけでなく、遺伝子工学の新たな扉を開き、より害虫に強く、安全で、さらには薬効のある作物の開発につながる可能性があります。これは、進化が直線的なプロセスではなく、過去を振り返ることが未来への一歩となり得る、複雑な相互作用であることを示しています。世界中で消費されているトマトは、この興味深いプロセスの好例と言えるでしょう。
この研究は、日本の食文化にも大きな影響を与える可能性があります。例えば、害虫に強いトマトの開発は、農薬の使用量を減らし、より安全な食料供給につながる可能性があります。また、薬効成分を持つトマトの開発は、健康増進にも貢献するかもしれません。この研究成果は、日本の食料自給率向上や、持続可能な農業の実現にもつながる可能性を秘めています。