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マンモスの遺骨から採取したDNAが、最後の生き残り集団の歴史を明らかにする

拡大する / ウランゲル島に生息する最後のマンモスの 1 頭を描いた芸術家の構想図。ベス・ザイケン 約1万年前、海面上昇によりウランゲル島がシベリア本土から分断されたとき、マンモスの小集団がウランゲル島に閉じ込められた。動物の小規模で孤立した集団は近親交配や遺伝的欠陥を引き起こし、ウランゲル島のマンモスは最終的に約4000年前にこの問題に屈したと長い間考えられてきた。 しかし、木曜日にセル誌に掲載された論文では、本土と孤立したウランゲル島のマンモスの5万年分のゲノムを比較し、そうではないことが判明した。論文の著者らが発見したことは、この孤立したマンモスのグループと小規模な集団の進化に関する私たちの理解に疑問を投げかけるだけでなく、今日の保護活動にも重要な意味を持つ。 深刻なボトルネック これは、この新しい論文の背後にある国際チームのメンバーによる何年にもわたる遺伝子配列解析の集大成です。彼らは21頭のマンモスのゲノムを研究しました。そのうち13頭は主著者のマリアンヌ・デハスクによって新たに配列されました。他のゲノムは、共著者のパトリシア・ペチネロヴァ、フォテイニ・カネリドゥ、エロイーズ・ミュラーによって何年も前に配列されていました。ゲノムはシベリアのケナガマンモス（初代マンモス）は、本土と島が孤立する前と後に発見された。最古のゲノムは、約52,300年前に死んだメスのシベリアマンモスのものだった。最も新しいゲノムは、最後のマンモスが絶滅したのとほぼ同時期に死んだウランゲル島のオスのマンモスのものだった（そのうちの1頭はわずか4,333年前に死んだ）。 拡大する / シベリア北部のウランゲル島には広大なツンドラ地帯があります。ダレンを愛する これは注目に値する、そして示唆に富む期間である。サンプルには、最初は大きく遺伝的に健康だったが、隔離され、最終的に絶滅した集団のマンモスが含まれていた。 研究チームは論文の中で、マンモスは「気候的に不安定な時期」を経験したと指摘している。特に、ボリング・アレロード間期（約14,700～12,900年前）と呼ばれる急速な温暖化の時期に顕著だった。この時期は、局所的なケナガマンモスの絶滅につながった可能性があると他の研究者らは示唆している。しかし、この時期を通して研究されたマンモスのゲノムは、温暖化が何らかの悪影響を及ぼしたことを示唆していない。 住民がその島に隔離されて初めて、悪影響が現れ、しかも劇的な影響が現れました。 研究チームのシミュレーションによると、ウランゲル島のマンモスの個体数は最少のときで 10 頭未満だった。これは深刻な個体群ボトルネックを示している。これは遺伝的に、両親が最近の祖先から受け継いだほぼ同一の染色体を提供することでゲノム内のホモ接合性の増加が引き起こされることにより確認された。孤立したウランゲル島のマンモスのホモ接合性の増加は、海面上昇前の 4 倍であった。 マンモスの数が危険なほど少なかったにもかかわらず、マンモスは回復しました。個体数、近親交配レベル、遺伝的多様性は、絶滅するまでの 6,000 年間安定していました。初期の個体群のボトルネックとは異なり、ゲノムの特徴は時間の経過とともに、近親交配が最終的により遠い親戚同士のペアリングに移行したことを示しているようで、マンモスの個体数の増加または行動の変化を示唆しています。 彼らのシミュレーションによれば、20世代以内にマンモスの個体数は約200～300頭にまで増加したとみられる。これは、ゲノムで発見されたヘテロ接合性の減少が緩やかであることと一致する。 長期にわたる悪影響 ウランゲル島のマンモスは困難にもかかわらず生き延びた可能性があり、有害な遺伝子欠陥が絶滅の原因ではなかった可能性もあるが、研究は彼らの物語が複雑であることを示唆している。 ウランゲル島の面積は現在約 7,608 平方キロメートルで、クレタ島より少し大きい。この島には、大型の動物ではあったが、かなりの広さと資源があったはずだ。例えば、島は孤立してから 6,000 年の間、近親交配による弱勢に悩まされた。これは、近親交配とその結果生じる欠陥によって死亡率が上昇する現象である。 この近親交配は有害な突然変異の排除も促進した。これは良いことのように聞こえるかもしれないし、実際そうかもしれないが、これは通常、有害な突然変異のコピーを 2 つ持つ個体が死ぬか、繁殖に失敗するため起こる。したがって、集団が生き残った場合にのみ良いことなのだ。 研究チームの結果は、遺伝子変異の除去が長期にわたる進化のプロセスになり得ることを示している。筆頭著者のマリアンヌ・デハスクは、古遺伝学センターで博士号を取得した古遺伝学者である。彼女は Ars に次のように説明した。「6,000 年以上にわたって有害な変異を除去してきたということは、基本的に、これらの極めて有害な変異によって引き起こされた長期にわたる悪影響を示しています。ウランゲル島の個体群の除去がこれほど長期間続いたということは、個体群が絶滅するまでこれらの変異による悪影響を経験していたことを示しています。」…