地球上で最も興味深く神秘的な生物の一つ、ダイオウイカのゲノムがついに全配列解読されました。ゲノムは、その巨大な体躯や巨大な脳など、その特徴の多くを解明するのに役立っていますが、この神話的とも言える生き物について、私たちにはまだ解明すべきことがたくさんあります。
「ゲノムは、これら非常に奇妙な動物の生物学に関する多くの疑問に答えるための第一歩です」と、ギガサイエンスの新たな研究論文の共著者であり、シカゴ大学海洋生物学研究所の遺伝学者であるキャロライン・アルバーティン氏はプレスリリースで述べた。
実際、ダイオウイカについては、その臆病な性質と非常に深い海域に生息していることから、ほとんど何も分かっていません。現在まで、生きたまま捕獲されたダイオウイカは一匹もおらず、その生物学的特徴の多くは未だ謎に包まれています。研究対象となった標本は、海岸に打ち上げられた死骸や漁師が偶然引き上げたものに限られており、野生での目撃例は、水中カメラで捉えられた不気味で挑発的な一瞬の映像に限られています。
しかし今、重要な進展として、科学者たちはダイオウイカのゲノムの完全な配列を解明した。
「このダイオウイカのゲノムは、頭足動物が頭足動物たる所以を理解する上で重要な手がかりとなります」とアルバーティン氏は述べた。「また、進化と発達の過程で新たな遺伝子がどのように生じるのかを理解する上でも役立つでしょう。」
研究者たちは合計で約27億塩基対のDNAを特定しました。これはヒトゲノムの約90%に相当します。アホロートルのゲノムがヒトゲノムの10倍の大きさであることを考えると、この大きさは特に驚くべきものではありません。ダイオウイカの遺伝子プロファイルの複雑さを完全に理解し、正しく評価するにはまだ時間がかかるでしょうが、これらの予備的な結果は、すでにその注目すべき特徴のいくつかを説明するのに役立っています。
例えば、アルバーティン氏とその同僚は、頭足類にのみ存在すると知られている「リフレクチン」と呼ばれる遺伝子群を特定しました。色彩はカモフラージュにとって重要な要素であるため、これは重要な発見です。
「リフレクチンは、イカ、コウイカ、タコなどの頭足動物にのみ見られるタンパク質ファミリーです」とアルバーティン氏はギズモードへのメールで述べています。「皮膚や目の虹彩色に関与しており、ダイオウイカを含むほとんどの頭足動物は、この遺伝子を複数持っています。」
リフレクチンは頭足動物にのみ存在するため、生物学者はこの動物群でしか研究できないと彼女は述べた。頭足動物のゲノム配列が解読されているのはほんの一握りなので、「ダイオウイカのゲノムは、このタンパク質ファミリーの生物学的理解に役立つでしょう」とアルベルタン氏は説明した。
科学者たちは、成長と発達に関与する遺伝子、すなわちHox遺伝子とWnt遺伝子も特定しました。これらの遺伝子は、この動物の巨大化に関与している可能性があります。個体によっては体長が通常9～13メートル（30～42フィート）に成長します。しかし、その大きさは全ゲノム重複の結果ではないようです。
「全ゲノム重複は、様々な生物群で報告されています」とアルバーティン氏はギズモードに語った。「一部の植物ではこれが有名ですが、脊椎動物（背骨を持つ動物）にも全ゲノム重複があり、進化において重要な役割を担っていたと仮説が立てられています。これまで調査された頭足動物のいずれにも、ダイオウイカを含め、全ゲノム重複の証拠は見当たりません。」
巨大イカがどのようにしてこれほど巨大になったのかは、いまだに解明されていない疑問だ。
ダイオウイカは巨大な脳を持ち、他の頭足動物と同様に複雑な構造をしていると推測されます。実際、研究者たちはプロトカドヘリンと呼ばれる遺伝子群の中に、無脊椎動物には通常見られない100個を超える遺伝子を発見しました。
https://gizmodo.com/how-scientists-filmed-a-giant-squid-in-north-american-w-1835806926
「長い間、プロトカドヘリンを多く持つのは脊椎動物だけだと思っていました。ですから、タコのゲノムに160個以上のプロトカドヘリンが見つかったときは本当に驚きました」と、アルバーティン氏は2015年に発表したこのテーマに関する論文について語った。「無脊椎動物の中で最大の脳を持つダイオウイカでも、プロトカドヘリンの拡張が見られました。プロトカドヘリンが何をしているのかはまだ分かっていませんが、複雑な脳がどのように作られるのかを知る手がかりになるかもしれません」と、彼女はギズモードに語った。
ダイオウイカに見られる遺伝子のほとんどは、タコ、カタツムリ、ミミズ、ハエ、人間など他の動物と共有されているため、このゲノムは科学者にとって、ダイオウイカを他の頭足動物や動物と比較したり、ダイオウイカ特有の特徴を研究したりする際に重要な参照点となるだろうとアルバーティン氏は述べた。
ダイオウイカについてより深く知ろうとする科学的探求は続いています。ありがたいことに、そしてアルバーティン氏が指摘したように、ダイオウイカや関連種を研究する海洋生物学者たちは、さらなる研究に役立つ強力な新たなリソースを手に入れました。
訂正：この記事の以前のバージョンでは、全ゲノム重複は大型脊椎動物に見られる進化的成長戦略であると記述されていましたが、これは事実ではありません。今回の研究は、ダイオウイカには全ゲノム重複が見られないことを示しているに過ぎず、ダイオウイカがこれほど巨大化した理由を説明できません。この誤りをお詫び申し上げます。
