Research press release


Nature Genetics

Evolution of marine mammals


クジラやマナティなど独自の哺乳類分類群からなる海棲哺乳類は、海洋環境に適応する上で必要な共通の形質を持つが、この形質はそれぞれの哺乳類分類群で独立して進化してきた。この現象を収斂進化と呼ぶ。今回、A Footeたちは、海棲哺乳類における収斂進化の遺伝的基盤を解明するため、シャチ、セイウチ、マナティのゲノム配列を解読し、またバンドウイルカのゲノムについては深度を高めて解読した。その結果、上述した4種全体で、進化過程で選択を受けた191の遺伝子が同定された。Footeたちは、これらの遺伝子が、陸上生活から海での生活への移行に関連している可能性が高いと考えており、そのうちの8個の遺伝子は、4種全てで同じ分子的変化を起こしていた。また、別の7個の遺伝子は、4種全てで同じ変化を起こしているが、適応に関与している証拠は1種または2種についてしか得られなかった。これらの遺伝子のなかには、海洋への適応にとって重要な過程(例えば、骨の形成、内耳の形成、血液凝固の調節)で役割を担っているものがある。

A study of the genetic similarities between distantly-related marine mammals is presented in an article published online this week in Nature Genetics. The findings increase our understanding of how similar traits evolved in marine mammals.

Marine mammals, such as whales and manatees, from distinct mammalian groups, share traits required for adaptation to a marine environment even though they evolved those traits independently. This phenomenon is known as convergent evolution. To better understand the genetic basis of convergent evolution in marine mammals, Andrew Foote and colleagues sequenced the genomes of the killer whale, walrus and manatee and improved the genome sequence for the bottlenose dolphin.

They identified 191 genes that had been selected for during evolution across all four species. They suggest that these genes are likely to be related to the shift from terrestrial to marine life, with eight of them undergoing identical molecular changes in all four species. A further seven genes had undergone identical changes in all the species studied, but only showed evidence of being involved in adaptation in one or two species. Some of these genes have roles in processes important to marine adaptation, such as bone formation, inner ear formation and regulation of blood coagulation.

doi: 10.1038/ng.3198

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