北海道の「アブラコの合いの子」は希少な半クローン生物だった - 北大

北海道大学(北大)は6月11日、北海道で「アブラコ(アイナメ)の合いの子」といわれている雑種が、海産魚としては初めて、世界でも6例目となる半クローン生物であることを実証したと発表した。

同成果は、同大大学院環境科学研究院・東北大学大学院生命科学研究科の木村-川口幹子氏、北大大学院環境科学研究院の堀田海帆氏、同大大学院水産科学研究院の阿部周一氏、同 荒井克俊氏、東北大学大学院生命科学研究科の河田雅圭 教授、北大北方生物圏フィールド科学センター水圏ステーション臼尻水産実験所 所長の宗原弘幸氏らによるもの。詳細は「Journal of Fish Biology」に掲載された。

多くの生物は、地殻変動によって生息地が分断されて種分化するが、その後、分断していた障壁が消えるような地殻変動が再び起き、分化した2種が再び出会うことで交雑が起こる(2次的接触)。この場合、2種が融合して1種になる場合のほか、遺伝的分化が大きい場合は、種の認知を強化し、別な種として共存することもある。しかし、希に2種の遺伝子を混ぜ合わせることなく生存可能な生殖方法を持った、新たな集団が生まれることがあり、「半クローン」もその1つとして知られている。

研究グループでは、今回、アイナメ属の雑種2系統と純粋種3種の集団構造解析と人工交配による実験を行ったところ、野外雑種2系統はともに個体発生には両親に由来する遺伝子を使うが、卵を作る際に父親由来の遺伝子を捨て、母親のゲノムだけが子に伝わり、父親由来の遺伝子は毎世代入れ替わる「半クローン生殖」が行われていることを確認したという。

また、これまで半クローンは、遺伝的な共通性が微妙な近縁種の組み合わせで生ずると考えられてきたが、今回の研究から、雑種の母種のスジアイナメと父種のクジメおよびアイナメを使った純粋種間の交雑では、半クローンを作り出せず、野外で通常行われている野外雑種と父種を交配させる戻し交配(雑種とその親種が交配すること)でのみ半クローンを再現できることを確認。この結果、野外雑種は毎世代の交雑で出現するのではなく、過去に半クローンとなる遺伝的な変異を持った雑種が戻し交配で継代する集団であることが示されたという。

研究グループは、半クローンは、全雌の単性集団であるため繁殖速度が早く、狭い生息域では競合する種を駆逐し、一時的に大集団となることができるものの、環境変動や寄生生物の襲来に耐えられる遺伝的多様性が乏しく、やがては絶滅に向かう存在であると説明するほか、今回の成果から、いつごろから半クローン生物が地球に現れたのか、半クローンを生じさせる遺伝子の変異とはどのようなものかなどを調べていくことで、将来的に性の進化の解明につながることが期待されるとコメント。また、半クローンは組み替えしないため、配偶子を作る際に働く遺伝子の構造など、基礎生物学を進展させるモデル生物になる可能性があり、この仕組みを他の生物にも応用できるようになれば、希少生物のゲノムの維持といった生物資源の保全や、免疫が障壁となっている再生医療にも役立つことが期待されるとしている。