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人間はなぜ尻尾を失ったのか?遺伝子の突然変異だった可能性

カラパイア

人類が尻尾を失った理由
 動物界では、尾というものは標準装備で、その存在にはもっともな理由がある。魚にとっては推進力になり、ウシにとってはハエたたき代わりになり、ワニは尾に脂肪を蓄えている。サルは尻尾でバランスをとり、物をつかんだりさえする。

 人間も、実は胎児の頃には尻尾があり、この世に生まれ落ちる頃にはそれが衰退して椎骨と融合し消えてしまう。尾てい骨として知られている尾骨が尾の名残だ。

 ではなぜ人間は尻尾を持たなくなったのだろうか?その理由がわかるかもしれない遺伝子が特定された。どうやら突然変異による可能性があるという。

尻尾を失った人間と類人猿

 尾てい骨は、進化の過程のどこかでなにかが起こって、人類が尻尾を失うことになったことを示す厳然たる証拠だ。

 尾がないのは人間だけではない。ゴリラ、オラウータン、チンパンジー、ボノボなど、いわゆる霊長目ヒト科の仲間は皆、尻尾がない。

 テナガザルのような小型のサルにも尾がないものがいる。これはどういうことなのだろうか?
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photo by iStock

もっとも原始的な類人猿は尾を持たなかった

 霊長類の最古の化石は、およそ6600万年前の恐竜が絶滅したのと同時期のものだ。このご先祖さまたちには、本格的な尾があり、木が生い茂る森の中で生活するのに手軽に使うことができた。

 柔軟に動くこの体のパーツの有用性は、長い年月がたってもなお、現存している霊長類のほとんどが相変わらず尾を持っていることから明らかだ。

 一方で、化石骨格からよく知られている、もっとも原始的な類人猿、プロコンスル(霊長目)がおよそ2000万年前に登場したときには、まったく尾がなかった。

 なぜ、人類ともっとも近い親戚は尾を失ったのだろう? これは以前からずっと議論されてきた謎だ。
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霊長類の系統樹と尾の有無 / image credit:Bo Xia et al (2021) . bioRxiv

 生物学者が注目したのは、類人猿は尻尾がなくなったことで、腰部が短くなり、直立姿勢で歩くことが可能になったということだ。だが一方で、新世界ザル(広鼻小目)はいまだに四つん這いで歩く。
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新世界ザルに属するオマキザル / image credit:iStock

 このように、尻尾の喪失はサルの祖先が樹上生活を捨てて、地面に降りて歩き始めたという特定の環境への適応だと見ることができる。

 初期の人類は、ちょっとした調整を行いながら、歩くだけでなく、草原を走ることもできるようになった。

人間に尻尾がない原因は突然変異の可能性

bioRxiv』(9月16日)に公開された査読前の研究によると、人間に尻尾がない原因は、突然変異のせいかもしれないという。

 ニューヨーク大学グロスマン医学校の幹細胞生物学を専攻する大学院生ボウ・シャーは、なぜ人間に尻尾がないのか、ずっと疑問に思ってきた。

 科学者として彼は、分子レベルで注目して、この疑問の答えを見つけようと努めている。

 まずは、動物たちの尾の形状を調べるところから始めた。すると、胚の発達初期に、いくつかの遺伝子のスイッチがオンになって、幹細胞に対して、首や腰、最終的に尾を形成する脊椎や筋肉など一連の重要な骨格構造に成長するよう指示することを発見した。

 さまざまな種の尾を発達させるのに基礎となる遺伝子は、およそ30あることがわかっている。そこで、尾のないサル6種と、尾のあるサル9種の遺伝子を比較したところ、霊長目ヒト科(類人猿)と人間には共通するが、サルにはない突然変異が見つかった。

 この変異は、TBXTと呼ばれる遺伝子に影響する。このTBXTは、1世紀以上前に初めて見つかった遺伝子のひとつで、尾や背骨の形成にかかわる重要な遺伝子だ。

 今回、シャーが発見した変異は、このTBXT遺伝子の真ん中にあり、実質的には人間と他の類人猿でほとんど同じものだ。
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ヒト科動物の尾部欠損の進化のメカニズムを示した図 / image credit:Bo Xia et al (2021) . bioRxiv

マウスにTBXT変異を持たせたところ、尻尾がほぼなくなった

 マウスを遺伝子操作して、TBXT遺伝子を変異させたところ、驚いたことに、多くの胎児には尻尾がなくなるか、切り株のように非常に短くなった。
ヒト科動物の系統で尾の喪失が選択されたのは、神経管欠損の可能性という適応コストと関係があり、この古代の進化上のトレードオフが、今日の人類の健康に影響を与え続けているのはないかと思われます
 およそ2000万年前、古代のサルはこの突然変異をもって生まれ、それにもかかわらず、いや、そのおかげで、著しく繁殖して、それを子孫に伝えてきた。

 最終的に、TBXT遺伝子の変異は類人猿のゲノムの顕著な特徴になったが、それだけではないようだ。

 遺伝子操作されたマウスの胎児の短い尾は、さまざまな形をしていた。しかし、人間の尾てい骨は基本的に個人差はあまりなく、ほかの変異が尾てい骨の形成に関与している可能性も考えられる。

 尾はどこへ消えた?と思ったら、今ならそれはTBXT遺伝子の変異のせいだと言えるだろう。

References:The genetic basis of tail-loss evolution in humans and apes | bioRxiv / This mutation may explain how humans lost their tails / written by konohazuku / edited by parumo

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