「地球上で最も奇妙な動物」カモノハシの全ゲノムをマッピングすることに成功

紫外線を照射すると毛皮が青緑に光ることも、昨年判明した...... JohnCarnemolla-iStock

＜さまざまな奇妙な生態を持つカモノハシ。世界で初めて、カモノハシの全ゲノムをマッピングすることに成功した...... ＞

豪州に生息するカモノハシは、「地球上で最も奇妙な動物」とも言われる。哺乳類だが卵を産み、乳首を持たずに腹部の乳腺から乳を分泌し、後ろ足から毒を分泌する。平たく大きなクチバシは、ゴムのように柔らかく、このクチバシで生き物に流れるわずかな電流を察知し、魚やエビを捉える。また、紫外線を照射すると毛皮が青緑に光ることも、昨年判明した。

デンマーク・コペンハーゲン大学、オーストリア・ウィーン大学、中国・浙江大学らの国際研究チームは、世界で初めて、カモノハシの全ゲノムをマッピングすることに成功し、2021年1月6日、学術雑誌「ネイチャー」で研究成果を発表した。

哺乳類と鳥類、爬虫類が混じり合っている

カモノハシは、哺乳類の中で唯一、爬虫類や鳥類のように卵を産む単孔類（カモノハシ目）に属する。単孔類は現生哺乳類で最も古くから存在したと考えられており、遺伝子的には、哺乳類と鳥類、爬虫類が混じり合っている。

その特徴のひとつが、カモノハシは卵を産み、乳腺を通して子どもに母乳を与える点だ。
ヒトは、進化の過程で、卵黄の形成に重要な「ビテロジェニン遺伝子」が3つとも失われている一方、ニワトリは、これらを3つすべて有している。

今回の研究成果により、カモノハシは、そのうち2つを約1億3000万年前に失ったものの、1つを現在も保持していることがわかった。つまり、残された1つの「ビテロジェニン遺伝子」のおかげで、卵を産んでいると考えられる。

ヒトを含め、他の哺乳類では、ビテロジェニン遺伝子が、母乳の主成分「カゼインタンパク質」の産生を担う「カゼイン遺伝子」に置き換えられている。今回の研究成果では、カモノハシも同様にカゼイン遺伝子を有しており、その母乳の成分はヒトやウシなど、他の哺乳類とよく似ていることも示された。

カモノハシは合わせて10本の性染色体を持つ

カモノハシの性染色体は、他の哺乳類のものとは相同性が低いのも特徴だ。ヒトをはじめとする哺乳類には、性を決定する遺伝子を含む性染色体が2本あり、XXであればメス、XYであればオスとなる。一方、カモノハシが属する単孔類は、X染色体5本、Y染色体5本、合わせて10本の性染色体を持つ。

今回のゲノムマッピングによると、カモノハシの性染色体の大部分で、ヒトよりもニワトリとの共通点が多いことがわかった。これは、哺乳類と鳥類との進化のつながりを示唆するものともいえる。

研究論文の責任著者でコペンハーゲン大学の張国捷教授は、「全ゲノムをマッピングすることにより、カモノハシのユニークな特徴がどのように出現したのかが解明できた。ヒトを含め、他の哺乳類がどのように進化してきたのかを解明する手がかりにもなるだろう」と一連の研究成果の意義を強調している。