進化遺伝学：ゲノムの収斂進化が陸生動物の出現を形作った

水中から陸上への生活の移行に伴う課題は深刻なものだが、それらは多くの異なる動物系統において何度も乗り越えられてきた。これらは一連の独立した進化実験であり、我々はそこから動物ゲノムの適応における偶発性と収斂性の役割を読み解くことができる。今回我々は、21の動物門とその外群から得られた計154例のゲノムを比較して、11件の動物陸生化事象に結び付けられる祖先ゲノムのタンパク質コード遺伝子群を再構築し、陸生化の時間スケールを得た。陸上への移行事象の根底にはそれぞれ、遺伝子の獲得と喪失の異なるパターンがあることが明らかになったが、類似の生物学的機能が繰り返し出現しており、これは、特定の適応が陸上での生活に重要であることを示している。半陸生種は収斂的な機能パターンを進化させたことが分かり、これは、完全に陸生の系統がそれぞれ異なる道筋で陸上へと移行したのとは対照的である。得られた進化の時系列は、過去4億8700万年間の動物による陸上への進出には3つの時間枠があったことを裏付けており、それぞれが特定の生態学的状況と関連していた。各系統は異なる適応を示すものの、動物界全体でゲノムの収斂進化があったことを示す強力な証拠があることから、陸上生活への適応は大部分が予測可能であり、遺伝子と生態が結び付けられることが示唆された。

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