世界で最も単純な動物として知られているこの動物は、あまり理解されていないため、共通の名前すらありません。正式には Trichoplax adhaerens と呼ばれます ガラス製品に付着する方法については、非晶質の塊はあまり見るべきではありません.直径わずか数ミリメートルのこのクリーチャーは、上層が保護し、下層が這い回り、ぬるぬるした詰め物がすべてをくっつけている、押しつぶされたサンドイッチに似ています。臓器がなく、ほんの一握りの細胞型しかないという点が、T の最も興味深い点です。アドヘレンス 驚くほど退屈かもしれません。
ドイツのルートヴィヒ・マクシミリアン大学の進化生物学者であるミヒャエル・アイテルは、「このことを最初に聞いたとき、私は魅了されました。なぜなら、それには実際に定義された体がないからです. 「口も、背中も、神経細胞も、何もありません。」
しかし、このブロブのゲノムの再構築に 4 年を費やした結果、アイテルは地球上の誰よりもこの生物について詳しく知っているかもしれません。特に、彼は遺伝子コードを十分に詳しく調べて、目視検査では明らかにならなかったことを学びました。生物学者が長い間Tと呼んできたさまざまな生物。アドヘレンス 実際には、解剖学的には同一であるが遺伝的に異なる「隠れた種」の動物は、少なくとも 2 種、おそらく 12 種ほど存在します。この発見は、新しい動物の属が外見ではなく純粋な遺伝学によって定義された初めてのことであり、生物の命名の科学である分類学の先例となります。
現代の分類システムは、カール・リンネが 1750 年代に策定して以来ほとんど変わっていませんが、無秩序に広がる生命の木を 7 つのきちんとしたレベルに切り刻み、すべての種に独自のラベルを付けようとしています。 2 部構成の学名 (Homo sapiens など) ) は、最も太い枝である王国から始まり、最も細い小枝である属 (ホモ) で終わる、このツリーを通る分岐パスの末尾を表します )、そして種 (サピエンス) ）。この経路は、生物と他の生物群との関係について、少なくとも理論上は知っておくべきことをすべて教えてくれます。
1800 年代後半に発見されて以来、T.アドヘレンス 非常に珍しいボディプランを持つと認識されており、正式には半世紀近くにわたってプラコゾア門 (「平らな動物」) を持っています。王国よりも 1 つだけ具体的なレベルである門とは、単独で占有できる海綿状の空間です。私たちの門である脊索動物門には、クジャクからクジラ、ウナギに至るまで、65,000 を超える生物種があふれています。生物学者は、プラコゾアがより多くの多様性を隠していると長い間疑っていました.ミトコンドリアの証拠は、2004年に研究者が異なる個体からの短い配列が異なる家族からの生物のものと同じくらい異なるように見えることを発見したときにその疑いを強めました.
しかし、2つのプラコゾアについてのその観察は、歴史的に動物の形態に基づいていた新しい分類学的カテゴリーにそれらを分類するための受け入れられた国際基準を満たしていませんでした. 2004 年の論文の共著者であり、米国海洋大気庁 (NOAA) の国立体系学研究所の動物学者であるアレン G. コリンズは、次のように述べています。 「私たちが集めた動物を見ても、形態学的にどのように異なるかは識別できませんでした。」
Collins が始めたことを完了するために、Eitel と彼の同僚は、視覚的なアプローチを放棄し、平生動物のゲノム自体の特徴を定義するものを探すことにしました。
彼らは、コリンズが使用したのと同じ配列決定が容易なミトコンドリア DNA を使用して門の遺伝的領域をマッピングすることから始めました。 Eitel は、16S として知られるこの分子のデータを比較することにより、香港の特定の種類の Placozoa が、2008 年にゲノムがすでに完全に配列決定されている標準株の最も遠い近縁種であると結論付けました。別の種、これは 1 つでした。
彼は次に、香港バリアントのゲノムを構成する 80 数百万の A、G、C、および T ヌクレオチド塩基を読み取り、順序付け、解釈する必要がありました。数千匹のプラコゾウを成長させ、それらを混合して核DNAを抽出し、ゲノムの断片をデジタル形式に変換するのに数週間かかりましたが、それらの断片を正しい順序にシャッフルし、各セクションが何をするかを理解するという大変な作業には4日かかりました何年にもわたってコンピュータ プログラムをいじっていました。チームが最終的に完全なゲノムを比較する準備ができたとき、その見返りは待つ価値があることが判明しました. 「違いが見つかると思っていましたが、分析結果を初めて見たときは本当に圧倒されました」と Eitel 氏は言います。
遺伝子の 4 分の 1 が間違った場所にあるか、逆に書き込まれていました。類似したタンパク質の説明書は、平均で約 30%、場合によっては 80% もの綴りが異なっていました。香港の品種は、遠いいとこの遺伝子の 4% を欠いており、それ自体に固有の遺伝子の独自のシェアを持っていました。全体として、香港のプラコゾアンのゲノムは T. のゲノムとほぼ同じでした。 adhaerens ヒトの DNA はマウスの DNA に由来します。 「それは本当に印象的でした」とアイテルは言いました。 「彼らは同じように見えますが、私たちはマウスとはまったく異なって見えます。」
では、動物のたるんだ外見ではないにしても、これらすべての遺伝子変化はどこに現れるのでしょうか?
カリフォルニア大学リバーサイド校の海洋生物学者で、線虫として知られる小さな海洋回虫を研究しているホリー・ビック氏は、「プラコゾアン自体は小さな接着剤のボールのように見えますが、おそらくかなり洗練されたことをしている細胞を持っています」と述べています。 、これは暗号化することもできます。香港プラコゾアは、温度と塩分が大きく変動するために柔軟な体の化学的性質が要求される、汽水マングローブの小川に由来します。 「生理学的に、生物にとって、これは対処しなければならない非常に大きな問題です。分子レベルでは、特定の適応が必要です」と、研究には関与していなかったビックは言いました.
プラコゾアの変異を他の門のグループ間の平均的な遺伝的差異と比較することにより、ドイツのチームは、香港のプラコゾアが新種であるだけでなく、新しい属でもあると結論付けました。それは、動物の系統樹の他の領域の新しい科または目として認定された可能性さえありますが、保守的な側に誤りを犯すために、チームは属の変異の基準をクラゲに基づいていました.
残ったのはネーミングだけでした。分類コードは識別特性を必要としますが、それらが視覚的なものか遺伝的なものかを指定していないため、チームは 2 つの系統を一意に区別できる 16S ミトコンドリア ゲノムの 4 つの遺伝子文字を選び出しました。その後、査読と PLOS Biology によって承認されました 7 月下旬、彼らの研究により、私たちの生命地図に新しい生物が登場しました。
チームは標本にHoilungiaという属名を付けました 、中国の神話に登場する形を変える竜王のことで、彼らはその種を hongkongensis と名付けました。 それが集められた場所のために。同様のゲノムベースの分類は、原生生物と細菌の世界で一般的であり、遺伝学に基づいて名前が付けられた比較的少数の不可解な動物種があります。最近一般的な観葉植物を再分類した、形態学的特徴と遺伝的特徴を融合させた命名 (および改名) も、より一般的になってきています。しかし、くちばしの大きさやひれの数などの特徴によってサポートされていない遺伝的特徴だけが動物の属を定義するために使用されたのは、これが初めてでした。ルートヴィヒ・マクシミリアン大学の植物学者であるスザンヌ・レナーは、「これらの人々は、セクシーな分子生物学から適切な命名まですべてを行った. 「最高です。」
研究者たちは、彼らの研究が将来の遺伝的特徴に基づく命名を容易にすることを望んでいます。これは、グループ間の進化の距離を正確に反映しない可能性がある枝角やひれなどの注目を集める視覚的特徴からのバイアスの影響を受けにくくなります。 「ゲノミクスに基づいて新しい一般的な種を定義する権利のために戦う最初の人でなければなりませんでしたが、幸運にもそれを公開することができました」と Eitel 氏は述べています。
Renner は、この研究は、進行中の遺伝子分類学への移行における最新のステップであると述べています。 「離陸するのに長い時間がかかりましたが、今は離陸しています」と彼女は言いました.彼女は、種の正式な説明に入ることができるテキストのページとは対照的に、ドイツのチームが行ったようにわずか4文字で生物を指定することは、迅速な効率に役立つと指摘します. 「リンネは喜んでそうするでしょう。彼は非常に簡潔で明確な診断を思い描いていました。」
しかし、遺伝的分類が可能な限り正確であっても、動物を区別する従来の方法を補完するものであり、それらに取って代わるものではありません.視覚的な特徴を観察するのに、何年ものラボの時間が必要ではありません。飼育下では飼育できない線虫のような他の不可解な動物でさえ、遺伝子技術の用途は限られているかもしれません。 「私が 1 匹の線虫を扱っている場合、これらの技術の一部を使用するのに十分な DNA を個人から分離することはできません」と Bik 氏は述べています。
しかし、研究者が栽培できる不可解な動物の場合、遺伝子配列決定は、進化の系統樹の影の部分を明らかにするのに最適なスポットライトになる可能性があります。 Eitel は、H を分析するプロセスから多くのことを学んだと言います。ホンコンゲンシス 次のバリアントの配列決定 (すでに進行中のプロジェクト) には、数年ではなく数か月かかると予測しています。 「将来的には、おそらく数十の新種が出現するでしょう」と彼は言いました。 「私たちは常にサンプリングを行っているため、さらに多くの情報が提供されます。」
