種系統樹と個々の遺伝子の近縁性が一致するとは限らない

 『ゲノム革命 ヒト起源の真実』で強調されているのは、種系統樹と遺伝子系統樹とは必ずしも一致しない、ということです(関連記事)。現代人(Homo sapiens)と近縁な現生系統としてゴリラ属とチンパンジー属がいますが、個々の遺伝子というかゲノム領域で比較すると、現代人とゴリラ属が近縁で、チンパンジー属がこれら2系統とはやや疎遠だとか、チンパンジー属とゴリラ属とが近縁で現代人がその2系統とはやや疎遠だとか、複数の系統樹が描けます。しかし、ゲノム全体の比較からは、現代人とチンパンジー属が近縁で、ゴリラ属がその2系統とやや疎遠であることは確定している、と同書は指摘します。また同書は、こうした不一致は分岐してから比較的新しい系統間で生じることが多い、と指摘します。

 種系統樹と遺伝的近縁性とが一致しないゲノム領域は、ニシローランドゴリラ(Gorilla gorilla gorilla)では約30%と推定されています(関連記事)。これは、種系統樹と遺伝子系統樹との不一致や、ある系統において、特定のゲノム領域で選択圧や遺伝的浮動により急速に変異が蓄積した、という事例が想定されます。一部の遺伝子もしくはゲノム領域に基づく系統樹は危うい、と改めて了解されます。ただ、現代人とチンパンジー(Pan troglodytes)とニシローランドゴリラとで種系統樹と遺伝子系統樹とが一致しないゲノム領域に関しては、コード遺伝子の周辺ではかなり小さい傾向が見られます。とはいえ、現代人とゴリラ属の方が現代人とチンパンジー属よりも近縁な遺伝子もあるわけで、それは表現型やそれに基づく行動にも反映されることはあるでしょう。チンパンジー属には、発情兆候が明確であることや乱婚など、繁殖関連の行動の中に現生類人猿(ヒト上科)の中ではかなり特異的なものがあります。これはチンパンジー属でとくに派生的な特徴で、現代人とチンパンジー属よりも現代人とゴリラ属の方との近縁性を示し、何らかの遺伝的基盤があるのではないか、と予想しています。

 こうした種系統樹と遺伝的近縁性との不一致は、後期ホモ属の各系統間でも示唆されています(関連記事)。後期ホモ属では、ネアンデルタール人(Homo neanderthalensis)と種区分未定のホモ属であるデニソワ人(Denisovan)が近縁で、現生人類(Homo sapiens)はそれら2系統の共通祖先と分岐した、と推測されています。しかし、デニソワ人の手の指はネアンデルタール人よりも現生人類の方にずっと類似しています。これは、関連遺伝子では、ネアンデルタール人とデニソワ人よりもデニソワ人と現生人類の方が近縁であることを示唆します。10万年前頃のネアンデルタール人の手の指は現生人類と類似しているため、こうしたネアンデルタール人の手の指の特徴は、何らかの選択圧や遺伝的浮動による祖先型(デニソワ人と現生人類)との相違の拡大に起因するのではないか、と考えられます。また、ミトコンドリアDNA(mtDNA)では、デニソワ人とネアンデルタール人よりも、現生人類とネアンデルタール人の方が近縁で、これも種系統樹とは異なります。DNA解析技術の飛躍的進展により、遺伝的情報の蓄積は膨大なものになりましたが、一部の結果に惑わされて、的外れな推測をしないよう、自戒しなければなりません。

アマゾン川流域の火災により進むかもしれないアンデス山脈の氷河の融解

 アマゾン川流域の火災によりアンデス山脈の氷河の融解が進む可能性を報告した研究(Neto et al., 2019)が公表されました。この研究は、2000年から2016年までに収集した火災事象・煙流の動き・降水量・氷河融解に関するデータを用いて、アマゾン川流域におけるバイオマス燃焼がボリビアのゾンゴ氷河に及ぼす影響の可能性をモデル化しました。その結果、黒色炭素などバイオマス燃焼に由来するエアロゾルが、風によりアンデス山脈の熱帯氷河に運ばれる可能性がある、と明らかになりました。このエアロゾルは、熱帯氷河に運ばれることで、雪の中に堆積し、雪が黒色炭素や塵粒子により黒ずみ、その結果としてアルベド(光の反射率)が低下し、氷河の融解が進むかもしれません。

 この研究は、火災の季節がアマゾン川流域にとって最も危機的だった2007年と2010年のデータを集中的に解析し、積雪アルベドの低下について、黒色炭素のみが原因である場合と、以前に報告された量の塵が存在する状態で、黒色炭素が原因となる場合を調べました。この研究のモデルによれば、黒色炭素や塵が単独で氷河の年間融解量を3~4%増加させ、黒色炭素と塵の両方が存在する場合には、6%増加させる可能性があります。もし塵の濃度が高ければ、塵のみで氷河の年間融解量が11~13%増加し、塵と黒色炭素が存在する場合に12~14%増加する可能性がある、と推定されました。この知見は、アマゾン川流域におけるバイオマス燃焼の影響が、雪に含まれる塵に依存することを示唆しています。世界の食料需要に関連した圧力により、ブラジルの農業と森林伐採がさらに拡大すると考えられ、アンデス山脈の氷河に影響を与える可能性のある黒色炭素と二酸化炭素の排出量が増加するかもしれません。以下は『ネイチャー』の日本語サイトからの引用です。


【気候科学】アマゾン川流域の火災によってアンデス山脈の氷河の融解が進むかもしれない

 アマゾン南西部(ブラジル、ペルー、ボリビアのアマゾン川流域)の熱帯雨林の火災によって、アンデス山脈の熱帯氷河の融解が増加する可能性のあることを明らかにした論文が、今週掲載される。

 今回、Newton de Magalhaes Netoたちの研究チームは、2000年から2016年までに収集した火災事象、煙流の動き、降水量、氷河融解に関するデータを用いて、アマゾン川流域におけるバイオマス燃焼がボリビアのゾンゴ氷河に及ぼす影響の可能性をモデル化した。その結果、バイオマス燃焼に由来するエアロゾル(例えば黒色炭素)が、風によってアンデス山脈の熱帯氷河に運ばれる可能性のあることが判明した。この熱帯氷河に運ばれたエアロゾルは、雪の中に堆積し、雪が黒色炭素や塵粒子によって黒ずんでアルベド(光の反射率)が低下して、氷河の融解が進む可能性がある。

 Netoたちは、火災の季節がアマゾン川流域にとって最も危機的だった2007年と2010年のデータを集中的に解析し、積雪アルベドの低下について、黒色炭素のみが原因である場合と以前に報告された量の塵が存在する状態で黒色炭素が原因となる場合を調べた。今回作成されたモデルによれば、黒色炭素や塵が単独で氷河の年間融解量を3~4%増加させ、黒色炭素と塵の両方が存在する場合には6%増加させる可能性がある。もし塵の濃度が高ければ、塵のみで氷河の年間融解量が11~13%増加し、塵と黒色炭素が存在する場合に12~14%増加する可能性があるとされた。この知見は、アマゾン川流域におけるバイオマス燃焼の影響が、雪に含まれる塵に依存することを示唆している。

 世界の食料需要に関連した圧力により、ブラジルの農業と森林伐採がさらに拡大すると考えられ、アンデス山脈の氷河に影響を与える可能性のある黒色炭素と二酸化炭素の排出量が増加するかもしれない。



参考文献:
Neto NM. et al.(2019): Amazonian Biomass Burning Enhances Tropical Andean Glaciers Melting. Scientific Reports, 9, 16914.
https://doi.org/10.1038/s41598-019-53284-1