ワニに「処女誕生」能力が史上初めて発見される : ScienceAlert

Mar 09, 2023

科学者らは初めて、メスのワニが、恐竜の時代にその進化的ルーツを持つ可能性のある奇妙な生殖戦略を用いて、交尾せずに卵を産むことができるという証拠を発見した。

2018年、16年間飼育されていた唯一のメスのアメリカワニ（Crocodylus acutus）が卵を産み、その中には母親と同じメスの識別可能な胎児が含まれていた。

米国の科学者チームによる遺伝子分析の結果、このワニが雄の配偶者からの入力なしに単為生殖、より一般的には「処女誕生」として知られる過程で卵を産んだことが明らかになった。

卵は孵化しなかったが、これは動物界の新たな枝における驚くべき発見であり、この異常な生殖戦略がどれほど遡ったかを示している。

ワニや鳥類では処女懐胎が記録されているが、今回の発見は、それらの古代の祖先である恐竜もこうした奇跡的な生殖能力を共有していた可能性があることを示唆している。

ワニと鳥は、主竜と呼ばれる爬虫類のクレードの現生メンバーであり、その枝をたどれば、かつては恐竜や空飛ぶ爬虫類も含まれていました。

バージニア工科大学の進化生物学者ウォーレン・ブース率いる研究チームは、「この発見は、ワニや鳥類の絶滅した主竜類、特に翼竜類や恐竜類の生殖能力の可能性について興味深い洞察を提供する」と書いている。

単為生殖は無性生殖の一形態であり、通常は生殖に雄の精子を必要とする雌の動物が交尾せずに生殖を行うことができます。 爬虫類のように何年も精子を保存するのではなく、メスはいざというときに自分の細胞のうち2つを融合させて、親が1つだけの生存可能な胚を作ることができる。

かつてはまれなことだと考えられていましたが、科学者たちは、脊椎動物では単為生殖が最初に考えていたよりも一般的であることに徐々に気づきました。

植物や無脊椎動物はしばらく前からそのことに取り組んできましたが、メスの脊椎動物がオスの精子によって受精していない卵子から子孫を生み出すことができることに研究者が気づくまでには時間がかかりました。

それ以来、処女出産はトカゲ、ヘビ、サメ、エイなどを含む80種以上の脊椎動物種で観察されているが、そのほとんどは飼育されている動物であり、これまでこれらの脊椎動物の系統以外で記録されたことは一度もなかった。

案の定、科学者たちがさらに詳しく観察したところ、野生動物における条件的単為生殖の例が見つかり始めました。これは、特に森林の個体数がまばらな地域で、オスの配偶者が見つからないときにメスがとる生存戦略である可能性があるという予感からでした。絶滅寸前。

しかし、飼育下で繁殖したカリフォルニアコンドルの最近の発見は、これらの絶滅危惧種の鳥は、メスが完全に繁殖力のあるオスと定期的に接触している場合でも、独立して繁殖できることを示唆しています。

ワニに関しては、死産した胎児を母親と比較して遺伝子分析を行ったところ、事実上同一の遺伝子型を共有していることが判明した。

このクローンのような類似性は、鳥、ヘビ、トカゲの研究で観察されたものとまったく同様に、この単為生殖の例では末端融合自家混合が生殖機構であることを示唆しています。

これは、単為生殖が「これらの系統の遠い共通の祖先によって所有されている可能性が高い」形質であることを示している、とブースらは書いている。 しかし、「進化のより深い時間にわたる[条件的単為生殖]の進化的分布と力学を完全にテストする」ためには、さらなる研究が必要である。

終末融合自家混合は、処女出産が起こる方法の1つです。メスは、染色体の半分を含む卵子を、卵巣による通常の卵子生成で残った極体と呼ばれる別のタイプの半数体細胞と融合させます。 これには、失われた精子の空白を埋めるために遺伝物質をわずかに入れ替えることが含まれ、その結果として得られる子孫は母親のクローンに近いものになります。

したがって、配偶者がほとんどいない場合にメスが単独で生殖できる方法かもしれないが、両親がもたらす遺伝的多様性がメスに欠けているため、これは子孫を生み出す持続可能な方法ではない。

そして、今回の例では卵は孵化しなかったが、それはワニが単為生殖を利用して生存可能な子孫を生み出す可能性を排除するものではないと研究者らは述べている。 他の種の単為生殖卵の孵化率は 3% 程度になることもあります。

この研究はBiology Lettersに掲載された。