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進化:軟体動物の進化的類縁関係の系統ゲノミクス手法による解明

Nature 480, 7377 doi: 10.1038/nature10526

軟体動物門(巻貝類、タコ類、二枚貝類、およびその近縁群)はボディープランの多様性がきわめて大きく、動物界でこれより種数が多い門は節足動物だけである。この多様性のために、軟体動物門は最も研究されている動物群の1つとなっているが、その進化的な類縁関係はあまり明らかになっていない。未解決の問題は、軟体動物門の起源および門内の形態的進化に関して重要な意味を持っている。その中には、貝殻を持たない蠕虫状の無板綱軟体動物が、貝殻を持つ軟体動物(貝殻亜門)が出現する前に分岐したのか、それとも二次的に貝殻を失ったのかという問題などが含まれる。単板綱は、近年まで分子的研究が行われておらず、最近になって、多板綱(ヒザラガイ類)とともにSerialiaという分岐群を構成することが提案された。これは、単板綱と多板綱で共に体の器官の連続的な反復が認められることを反映している。軟体動物の初期進化を解明しようとする試みは、カンブリア紀化石の多様性がきわめて高いことを考慮すると、さらに複雑になる。カンブリア紀化石には、背面の貝殻の板および骨片を複数持つものもあれば、貝殻を持たないが軟体動物に典型的な歯舌および連続的に反復する鰓を持つものもある。軟体動物間の類縁関係をさらに明らかにするため、我々は、15種についてトランスクリプトームデータを作成した。これを既存のデータと組み合わせることにより、軟体動物門のすべての主要分類群に対応するトランスクリプトームデータが初めて得られた。複数のモデルおよび手法を用いて、216,402か所および1,185遺伝子領域を含む複数のデータセットを分析した。今回の結果は、骨片を持ちながら真の貝殻を持たない3つの軟体動物群を含む分岐群Aculiferaの存在を裏付けるとともに、貝殻亜門の単系統性も裏付けている。単板綱は、貝殻亜門内のほかの分類群に対しての姉妹群ではなく、頭足綱の姉妹群である。掘足綱(ツノガイ類)、腹足綱、および二枚貝綱が1つの分岐群を構成することが強く裏付けられ、それとともに、多くの分析結果から掘足綱と腹足綱が姉妹群として位置付けられた。この詳しく解明された系統樹は、軟体動物の進化、発生、および構造に関する研究をさらに進めるための枠組みの1つとなるだろう。

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