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2024 年 12 月 17 日 12:59
マラリア蚊 (ハマダラカ属) は、地球上で最も回復力のある種の 1 つであり、約 1 億 8,000 万年前から存在しています。トムスク州立大学 (TSU) や世界中のその他の研究センターの科学者たちは、これらの昆虫が最も過酷な条件下でもどのようにして生き残ることができるのかを理解するために遺伝子研究を行っています。蚊の生存を確実にする主な要因は、蚊のゲノムに蓄積され、自然選択の圧力の下で急速に広がる有益な突然変異です。
写真: flickr.com、Gilles San Martin 著、https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0/
蚊に刺された
研究者たちは、染色体逆位がこれらの危険な昆虫の進化にどのような影響を与えるかを研究しています。染色体逆位は、染色体の一部を 180 度回転させることによって起こる再配置です。これらの変化は蚊に、干ばつ、過剰な湿気、寒さ、暑さに対する耐性、新しい食物源や病原体に適応する能力などの新しい特性を与える可能性があります。染色体の変化率が高いため、マラリア蚊は動植物が大量絶滅した状況でも生き延びます。
恐竜やマンモスなどの大型動物と比較して、蚊ははるかに速く進化できるため、環境条件の変化により柔軟に適応できます。恐竜とマンモスは最長70〜80歳まで生き、性的に成熟するのは14〜15歳ですが、蚊は卵から発生してから7〜10日以内に性的に成熟します。これにより、彼らは1年に数世代を経ることができ、生存に有益と考えられる新しい遺伝子や染色体の突然変異が絶えず出現することが可能になります。
イーゴリ・シャラホフTSUとバージニア工科大学の生物学研究所の科学者は、アフリカのマラリア蚊の集団のゲノムでは、DNAの2文字ごとに多型性がある、つまり変異体を持っていると指摘した。比較のために、このような突然変異はヒトゲノムでは 100 分の 1 頻度が低くなります。蓄積された遺伝子変異により、蚊は環境の変化に素早く適応し、その数を制御するために使用される殺虫剤に対する耐性を獲得できるようになります。
最初の恐竜と蚊はほぼ同時期、つまり約 2 億 4,000 ～ 2 億 2,000 万年前の三畳紀に地球上に出現しました。 2億100万年前に生物が大量絶滅した後、恐竜はより多様になり、6600万年前に絶滅するまで陸上脊椎動物を支配した。マラリア蚊の起源は1億7900万年前で、一部の科学者はマラリア蚊がマラリアの原因となるマラリア原虫を媒介することで恐竜の絶滅に貢献した可能性があると示唆している。白亜紀（1億4,500万～6,600万年前）の熱帯および亜熱帯条件では、蚊の数が大幅に増加し、免疫システムが新しい病気にうまく対処できなくなった恐竜の病気が頻繁に発生する可能性がありました。
6,600万年前の最後の大量絶滅以来、マラリア蚊は種の多様性を増し、吸血宿主の範囲を拡大し、生き残った両生類と爬虫類に哺乳類と鳥類を加えました。現在、ハマダラカ属のマラリア蚊は約 500 種知られており、そのうち約 40 種がヒトのマラリア病原体を媒介する可能性があります。
研究では、さまざまな種類の蚊がさまざまな環境にどのように遺伝的に適応するかを示しています。例えば、 ウラジミール・ステグニーTSU生物学研究所の科学者は、共著者らとともに、気候変動に応じたマラリア蚊の温度依存性逆転の頻度の変化を研究した。彼らは、ユーラシア種Anの2つのシベリア個体群において、2R1耐寒性逆転の頻度が10分の1に減少していることを発見した。 1975 年から 2013 年までの期間のメッセエ。
もう 1 つの興味深い観察は、互いに遠く離れ、長い間進化が分岐した種であっても、同様の条件下では同じ進化プロセスが発生するということです。研究の最も重要な結論の 1 つは、昆虫の反転多型が存在し、異なる空間的および時間的スケールで機能するということです。それらは、外部条件の小さな変化に対して進化的に安定している場合もあれば、環境の突然の変化に応答して迅速に発生する場合もあります。さらに、染色体逆位は昆虫ゲノムの進化に影響を及ぼし、遺伝子変異間の差異をもたらし、最終的には種の多様な環境への適応に寄与します。
このように、マラリア蚊は急速に進化して適応する独自の能力を示し、数億年にわたって生き残り、繁栄することができます。
説明
マラリア – 雌のマラリア蚊に刺されることによって人間に伝染する、媒介媒介感染症のグループ。
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著者 ナザール・ナザレンコ
ナザール・ナザレンコ – ジャーナリスト、Pravda.Ru を保有するメディアの特派員
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