Research press release

【進化】ダーウィンの「最も奇妙な動物」を進化系統樹上で位置づける

Nature Communications

Evolution: Placing Darwin’s “strangest animals” in the tree of life

絶滅した南米在来の有蹄動物Macrauchenia patachonicaのほぼ完全なミトコンドリアゲノムについて報告する論文が、今週掲載される。チャールズ・ダーウィンが最初に化石を発見して以来生物学者の頭を悩ませてきた動物群の進化的関係に関する手掛かりが、この古いDNAによってもたらされた。

M. patachonicaの子孫は現代に生き残っておらず、風変わりな形質の組み合わせ(例えば、マクラウケニアはラクダのような胴体とバクのような鼻を持っている)のために古典的な分類学による分類法では対応できない。これまでのところ、古代のコラーゲンに由来するタンパク質のアミノ酸配列の解析結果から推定されたM. patachonicaと現生哺乳類の関係が最も正確なものと考えられている。これまでに古代のDNAを使ってM. patachonicaの進化史の解明を進める試みがなされてきたが、DNAの劣化と近縁種に由来する標準ゲノムのないことが障害となっていた。

今回、Michael Hofreiterたちの研究グループは、新しい塩基配列解読技術とマッピング技術を用いて、マクラウケニアの化石試料から採取された古代のDNAからミトコンドリアゲノムを組み立てて、こうした問題点を克服した。そしてHofreiterたちは、このDNA塩基配列を系統発生解析に用いて、マクラウケニアの進化的関係を評価した。その結果、滑距目(マクラウケニアを含む)が奇蹄目(ウマ・バク・サイ)の姉妹分類群であることを示すプロテオミクスの証拠が裏付けられ、これらの分類群の分岐が約6600万年前に起こったことが明らかになった。

今回の研究は、近縁な現生種による標準ゲノムがなくても古代のゲノムを復元できることを実証している。しかし、この他の南米固有の有蹄動物の進化的関係を解明するためには、さらなる研究が必要となっている。

The nearly complete mitochondrial genome of the extinct South American native ungulate Macrauchenia patachonica is reported in Nature Communications this week. The ancient DNA provides new insights into the evolutionary relationships of an animal group that has puzzled biologists since their fossils were first discovered by Charles Darwin.

The South American native ungulates have no surviving descendants and their unusual combinations of traits - such as the camel-like body and tapir-like snout of Macrauchenia - defy classic methods of taxonomic classification. Previously, protein sequences from ancient collagen have provided the best idea of how these perplexing species are related to living mammals. Attempts to use ancient DNA to understand more about the evolutionary history of these unusual animals have been hampered by DNA degradation and a lack of reference genome from close relatives.

Michael Hofreiter and colleagues overcome these issues by using new sequencing and mapping techniques to assemble the mitochondrial genome from ancient DNA collected from Macrauchenia fossil samples. They then used the DNA sequences in phylogenetic analyses to assess the evolutionary relationships of these animals, which strengthen previous proteomic evidence that Litopterna (including Macrauchenia) is the sister group to Perissodactyla (horses, tapirs, and rhinoceroses) and reveal that these groups diverged approximately 66 million years ago.

The study demonstrates how ancient genomes can be reconstructed even without reference genomes from living relatives. However, additional studies will be needed to elucidate the evolutionary relationships of other South American native ungulate groups.

doi: 10.1038/ncomms15951

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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