現代アジア東部集団とデニソワ人の交雑の根拠とされた臼歯に関する議論

 下顎大臼歯の歯根数から、現代アジア東部集団の祖先である現生人類(Homo sapiens)集団と種区分未定のホモ属であるデニソワ人(Denisovan)との交雑の可能性を指摘した研究(Bailey et al., 2019)にたいする、批判(Scott et al., 2020)とそれへの反論(Bailey et al., 2020)が報道されました。以下、批判された研究はベイリー論文A、その批判はスコット論文、反論はベイリー論文Bとします。

 中華人民共和国甘粛省甘南チベット族自治州夏河(Xiahe)県の白石崖溶洞(Baishiya Karst Cave)で発見された16万年以上前の右側下顎骨は、タンパク質解析により種区分未定のホモ属であるデニソワ人(Denisovan)に分類されました(関連記事)。この夏河下顎骨には大臼歯で3本の歯根(3RM)が見られます。これは、アジアとアメリカ大陸以外では3.4%以下と稀ですが、アジア東部集団およびアメリカ大陸先住民集団では40%を超えるかもしれません。

 こうした特徴は、中華人民共和国広西チワン族自治区(Guangxi Zhuang Autonomous Region)田東県(Tiandong County)林逢鎮(Linfeng Town)の独山洞窟(Dushan Cave)で発見された、15850~12765年前頃と推定されている初期現生人類(関連記事)にも、それよりもずっと古いアジア東部のホモ・エレクトス(Homo erectus)にも、またアフリカの初期現生人類にも見られません。近年まで3RMの最古の例は、フィリピンで発見された47500~9000年前頃の現生人類下顎骨でした。この現生人類遺骸では、下顎の両側で3RMが見られます。そのため最近まで、アジア東部集団およびアメリカ大陸先住民集団における3RMの高頻度は、現生人類がユーラシアへと拡散した後に獲得された、と考えられていました。

 しかし近年、ずっと古い3RMが報告されました。一つは、上述のチベット高原東部で発見された16万年以上前と推定されている夏河下顎骨です。もう一つは、台湾沖で発見された、非現生人類の澎湖1(Penghu 1)下顎骨(関連記事)でも3RMが確認されました。澎湖1の下顎は、頤のないことや厚いことなど「古代的」特徴を保持しており、その巨大な大臼歯の歯冠は、デニソワ人のそれとサイズが類似しています。夏河下顎骨と同様に、こうした巨大な大臼歯は、第三大臼歯の欠如と結びついています。こうした理由から、澎湖1とデニソワ人との近縁性が指摘されています。そのためベイリー論文Aは、3RMをアジア東部集団の祖先集団とデニソワ人との交雑によるものと推測しました(関連記事)。

 しかし、ベイリー論文Aの見解には疑問が残る、とスコット論文は指摘します。まず、夏河下顎骨では3RM は下顎第二大臼歯(LM2)に見られます。しかし、3RMはアジア東部集団およびその遺伝的影響を強く受けたアメリカ大陸先住民集団(関連記事)において、下顎第一大臼歯(LM1)では一般的であるものの、LM2では稀である、とスコット論文は指摘します。たとえば、LM1では38.4%ですが、LM2では1.4%です。3RMの頻度は、たとえば世界で最も高い集団であるアリュート民族でも、LM1では40.7%ですが、LM2では1.9%です。さらに重要なのは、夏河下顎骨の3RMは典型的な下顎大臼歯の3根(3RLM)とは異なる、ということです。第3根はひじょうに小さく、通常は他の歯根の約1/3のサイズで、遠心舌面にあります。しかし、夏河下顎骨の第3根のサイズは他の歯根と比較して1/3よりずっと大きく、遠心舌面ではなく近心舌面にあります。同様に、澎湖1下顎骨のLM2は、歯の近心と遠心の舌側の間に強い第3根を有しており、現代人とは発生する大臼歯も大臼歯での位置も異なります。

 スコット論文は、夏河下顎骨の3RLMが現代のアジア東部およびアメリカ大陸先住民集団で見られる3RLMと相同であることを示す証拠はじゅうぶんではなく、デニソワ人から現代アジア東部集団の祖先集団への遺伝子移入の証拠と解釈することはできない、と指摘します。さらにスコット論文は、交雑の表現型の特徴がまだ不明であることを指摘します。ヒト交雑個体は、両親それぞれの出自集団からの中間的もしくはモザイク状の特徴を示すだろう、としばしば想定されます。しかし、最近の研究が明らかにしているのは、遺伝的交雑はしばしば進化的革新につながる、ということです。したがって、潜在的な祖先的特徴のより強い表現型は、必ずしも遺伝子移入ではなく、単に古代型の特徴の保持を示唆しているのかもしれない、というわけです。絶滅種の研究において、残存しやすい歯は最も適した部位です。しかし、孤立した歯の特徴の過剰解釈には注意が必要である、とスコット論文は指摘します。

 スコット論文に対して、ベイリー論文Bは反論しています。まずベイリー論文Bは、LM2で3RLMが稀であるのは事実でも、3RLMはアジアと強く結びついている、と指摘します。少なくとも1つの臨床研究では、LM2の3RLMはアジア東部集団(およびその遺伝的影響の強い集団)では2.8%、それ以外の集団では1.7%と、アジア東部集団の方が60%ほど多く見られる、と報告されています。またベイリー論文Bは、3RLMの発現においてLM1とLM2もしくはLM3との違いがあるとしても、それが非相同的特徴を表していることにはなにない、と指摘します。歯科人類学と古人類学の文献では、異なる歯の位置の同じ特徴を相同的とみなしてきしたからです。

 夏河下顎骨の3RLMは現代人集団に見られる「典型的な」3RLMはではない、とのスコット論文の批判にたいしてベイリー論文Bは、夏河下顎骨の3RLMを再検証しました。その結果、夏河下顎骨のLM2は近心舌面起源と示され、その意味で、遠心舌面の位置を想定する「典型的な」3RLMとは異なるかもしれないものの、夏河下顎骨の3RLMは分岐した近心経路ではないことも示され、スコット論文の主張とは異なる、とベイリー論文Bは指摘します。さらにベイリー論文Bは、夏河下顎骨の3RLMが「単に古代型特徴の保持」という可能性を提示するスコット論文の見解には同意していません。3RLMは鮮新世もしくは更新世の他のあらゆる人類化石で観察されていないからです。

 ベイリー論文Bは、夏河下顎骨の3RLMのわずかに異なる形態学的特徴が非相同的である可能性は非常に低い、との結論を提示しています。さらにベイリー論文Bは、ほぼ排他的にアジア東部集団にしか存在しない3RLMが、わずかに異なる形状ではあるものの、アジアの非現生人類化石で発見されていることは、遺伝子移入でないとすれば、起こりそうもない偶然だ、と指摘します。歯根発達時期のわずかな違いは、遺伝的に相同的な特徴のわずかに異なる発現につながる可能性がある、とベイリー論文Bは指摘します。夏河下顎骨の3RLMが典型的な3RLMと相同的なのか、それとも最近のアジア東部集団におけるその発生は遺伝子移入の結果なのかどうかという問題の解明は、究極的には遺伝的基盤の特定に依拠する、とベイリー論文Bは指摘します。

 夏河下顎骨と現代アジア東部およびアメリカ大陸先住民集団で見られる3RLMに違いがあることを指摘したスコット論文の意義は大きい、と思います。ただ、ベイリー論文Bが指摘するように、現時点での証拠からは、これを単に古代型の特徴の保持と断定することは、とてもできそうにありません。その意味で、現代人に見られる3RLMが、デニソワ人から現生人類への遺伝子移入によりもたらされた可能性もまだ充分あるとは思います。この問題の解明には、ベイリー論文Bが指摘するように、3RLMの遺伝的基盤の特定が必要になります。

 ただ、現時点で高品質のゲノム配列が得られているというか、そもそもDNAが解析されたのは南シベリアのアルタイ山脈のデニソワ洞窟(Denisova Cave)の個体だけなので(関連記事)、デニソワ人が複数系統に分岐していた可能性(関連記事)を考慮すると、仮にデニソワ人と現代アジア東部およびアメリカ大陸先住民集団で見られる3RLMに共通の遺伝的基盤があったとしても、アルタイ山脈のデニソワ人のゲノムにはその遺伝子多様体は見つからないかもしれません。つまり、アジア東部のデニソワ人系統においてのみ生じた変異かもしれない、というわけです。その意味で、スコット論文が提起した問題の解明には、3RLMの遺伝的基盤の特定とともに、アルタイ山脈以外のデニソワ人のDNA解析も必要になるでしょう。


参考文献:
Bailey SE, Hublin JJ, and Antón SC.(2019): Rare dental trait provides morphological evidence of archaic introgression in Asian fossil record. PNAS, 116, 30, 14806–14807.
https://doi.org/10.1073/pnas.1907557116

Bailey SE. et al.(2020): Reply to Scott et al: A closer look at the 3-rooted lower second molar of an archaic human from Xiahe. PNAS, 117, 1, 39–40.
https://doi.org/10.1073/pnas.1918959116

Scott GR, Irish JD, and Martinón-Torres M.(2020): A more comprehensive view of the Denisovan 3-rooted lower second molar from Xiahe. PNAS, 117, 1, 37–38.
https://doi.org/10.1073/pnas.1918004116

第64回有馬記念結果

 近年では競馬への情熱をかなり失ってしまい、競馬関連の記事を掲載することが少なくなりましたが、有馬記念と東京大賞典だけは当ブログを始めてから毎年必ず取り上げてきたので、今年も記事を掲載することにしました。今年の有馬記念には多くのGI馬が出走してきましたが、何よりも、現役最強馬のアーモンドアイも香港遠征を回避して出走してきたため、なかなか盛り上がっているように思います。じっさい、近年では最も豪華な出走馬構成になったように思います。圧倒的な人気となったのはもちろんアーモンドアイですが、鞍上のルメール騎手が、過去に騎乗してGIに勝った出走馬の中で、もう終わった感のあるレイデオロはともかくとして、まだ3歳で斤量でも有利なサートゥルナーリアよりも、遠征帰りのフィエールマンの方を警戒していたのは意外でした。

 レースは、アエロリットがひじょうに速い流れで後続を話して逃げましたが、さすがに速すぎて失速し、アーモンドアイは直線で先頭に並びかけたのですが、そこから伸びず、外から追い込んできたリスグラシューが突き抜けて、2着のサートゥルナーリアに5馬身差をつけて圧勝しました。リスグラシューの強さは分かっていたものの、この着差には驚きました。これで、リスグラシューが年度代表馬に選出されるのはほぼ確実でしょう。サートゥルナーリアは天皇賞(秋)で6着に負けてやや評価を落としていましたが、右回りの方が合う、ということでしょうか。来年は2000~2400mの王道路線で最強馬として君臨しそうです。3着はワールドプレミアで、状態がよかったのもありますが、菊花賞よりもさらに成長しているのでしょう。来年の天皇賞(春)の最有力馬と言えそうですし、2000~2400mでもサートゥルナーリア相手に好勝負できるようになるかもしれません。

 アーモンドアイは9着と完敗でしたが、熱発の影響もあったかもしれません。しかし、最大の敗因は、ひじょうに速い流れの中、仕掛けが早かったことだと思います。リスグラシューはアーモンドアイよりも仕掛けが遅く、この流れでは結果的に正解だったと思います。この流れで外を回る展開になったことも、アーモンドアイの敗因でしょうか。アーモンドアイの今後の予定は知りませんが、現役を続けて海外のレースに出走するとしても、凱旋門賞では勝ち目がほぼないように思います。そうすると、ドバイや香港の中距離レースを狙っていくことになりそうです。

フロレシエンシスの足

 取り上げるのが遅れてしまいましたが、ホモ・フロレシエンシス(Homo floresiensis)の足に関する研究(Flohr., 2018)が公表されました。インドネシア領フローレス島のリアンブア(Liang Bua)洞窟では、6万年前頃までの人類化石が約100個発見されており、これらは新たなホモ属種フロレシエンシスと分類されました。この人類化石のうち60個以上が部分的骨格であるLB1のものとされました。LB1はフロレシエンシスの正基準標本とされています。

 LB1の足は大腿骨および脛骨と比較してひじょうに長く、これがフロレシエンシス特有の形態的特徴とされました。踵骨は見つからなかったので、「部分的な足の長さ」、つまり距骨から第二趾の先端までの長さを測定できました。踵骨も含むLB1の「最大の足の長さ」は、現代人の死体の研究に基づくと191mmと推定されています。これは現代人(Homo sapiens)の死体の足の研究に基づいており、生前には筋肉や皮膚などで平均2.73%長くなるので、LB1の生前の足は196mmと推定されます。LB1の大腿骨の最大長は280mmなので、生前のLB1の足の大腿骨に対する長さの割合は0.7となります。これは、平均0.542(0.493~0.589)という現代人の割合をはるかに超えているため、フロレシエンシス固有の特徴と考えられました。これは、「不均衡に長い」LB1の中足骨と指骨に起因する、と考えられています。本論文は、この推定が妥当なのか、刊行されているデータから検証しています。

 本論文は、LB1に分類された人骨群が本当にすべてLB1のものなのか、再検証し、LB1の足の長さは175mm(生前は180mm)と推定します。これは、大腿骨との長さの比率では0.64とまだ現代人の範囲を超えていますが、以前の推定値をずっと下回っています。また本論文は、推定されたLB1の足の骨のいくつかは現代人の手の骨とひじょうによく似ている、と指摘します。さらに本論文は、リアンブア洞窟で発見された人骨群の各個体への分類と復元の見直しと、LB1を病変の現生人類(Homo sapiens)とする見解も考慮して、リアンブア洞窟の人骨群を再検証するよう、提案しています。

 LB1を含めてフローレス島の6万年前頃までの人類化石群を病変の現生人類と考えることは無理がある、と思います(関連記事)。しかし、個々の人骨の各個体への分類や、その結果としてのLB1の復元が妥当だったのか、という検証は必要になってくるかもしれません。このように相互に検証を積み重ねていくことで、より妥当な見解が導かれるわけですから、本論文の意義は小さくないと思います。LB1の復元の見直しは、フロレシエンシスの系統的位置づけにも大きく関わってくるでしょうから、その意味でも注目されます。フロレシエンシスに関しては、2016年に大きく研究が進展し(関連記事)、その後も重要と思われる関連研究が公表されているので、そのうちまとめるつもりです。


参考文献:
Flohr S.(2018): Conclusions: implications of the Liang Bua excavations for hominin evolution and biogeography. Anthropologischer Anzeiger, 75, 2, 169-174.
https://doi.org/10.1127/anthranz/2018/0770

認知症リスクと生活スタイル

 認知症リスクと生活スタイルに関する研究(Licher et al., 2019)が公表されました。認知症は複雑な病気で、はっきりした原因はまだ分かっていませんが、遺伝的要因と生活要因(定期的に運動をしていないなど)が主な促進因子だと考えられています。これまでの研究のほとんどは、個別の防御因子に焦点を合わせて行なわれてきましたが、複数の要因が組み合わせると、有益な効果が個々の因子の総和よりも大きくなる可能性があります。この研究は、生活要因と遺伝的要因が認知症リスクに及ぼす組み合わせ効果を調べるため、ロッテルダム研究の55歳以上の参加者6000人以上のデータを解析し、望ましい健康要因や生活要因(たとえば、定期的な運動、健康的な食事、限定的なアルコール摂取、禁煙)に基づいて、個々の参加者に点数をつけました。

 その結果、遺伝的に認知症のリスクが低い人たちでは、望ましい生活要因の点数と、認知症リスクのさらなる低下との間に関連がある、と分かりました。逆に、遺伝的な認知症リスクが低い参加者であっても、生活要因の点数が望ましくない場合は、認知症リスクが高くなりました。またこの研究は、遺伝的に認知症のリスクが高い人では、生活スタイルが望ましくても望ましくなくても、認知症リスクには影響が見られないことも見いだしました。ロッテルダム研究は大規模で長期にわたる研究デザインというメリットがあるが、この研究は、これとは無関係な集団での解析も行ない、今回の知見を確かめる必要があると指摘しています。以下は『ネイチャー』の日本語サイトからの引用です。



健康的な生活スタイルが認知症リスクの低下に結び付く

 健康や生活スタイルに関する要因を変えることによって、遺伝的に認知症のリスクが低いあるいは中程度の人では、そのリスクを下げられるかもしれないという報告が、今週掲載される。

 認知症は複雑な病気で、はっきりした原因はまだ分かっていないが、遺伝的要因と生活要因(定期的に運動をしていないなど)が主な促進因子だと考えられている。これまでの研究のほとんどは、個別の防御因子に焦点を合わせて行われてきたが、複数の要因が組み合わせると、有益な効果が個々の因子の総和よりも大きくなる可能性がある。

 今回、Silvan Licherたちは、生活要因と遺伝的要因が認知症リスクに及ぼす組み合わせ効果を調べるため、ロッテルダム研究の55歳以上の参加者6000人以上のデータを解析した。そして、望ましい健康要因や生活要因(例えば定期的な運動、健康的な食事、限定的なアルコール摂取、禁煙)に基づいて、個々の参加者に点数をつけた。すると、遺伝的に認知症のリスクが低い人たちでは、望ましい生活要因の点数と、認知症リスクのさらなる低下との間に関連があることが分かった。逆に、遺伝的な認知症リスクが低い参加者であっても、生活要因の点数が望ましくない場合は、認知症リスクが高くなった。著者たちはさらに、遺伝的に認知症のリスクが高い人では、生活スタイルが望ましくても望ましくなくても、認知症リスクには影響が見られないことも見いだした。

 ロッテルダム研究は大規模で長期にわたる研究デザインというメリットがあるが、著者たちは、これとは無関係な集団での解析も行って、今回の知見を確かめる必要があると述べている。



参考文献:
Licher S. et al.(2019): Genetic predisposition, modifiable-risk-factor profile and long-term dementia risk in the general population. Nature Medicine, 25, 9, 1364–1369.
https://doi.org/10.1038/s41591-019-0547-7