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有胎盤類の出現年代

恐竜とともに地球上にいた哺乳類はどれかをめぐる議論



遺伝学的ツリーは有胎盤哺乳類が大絶滅の後になってから出現したとする化石に基づく結論に異義を唱える。

Ewen Callaway

15 January 2014


O'Leary, M. A. et al. 2013
最初期の有胎盤哺乳類の仮説的復元はそれがほとんどの恐竜が絶滅した後に生きていたことを示すが、このグループがそれよりずっと前に起源したと考える研究者もいる。


胎盤を持った最初の哺乳類は恐竜と一緒に生きていたのだろうか――それとも巨大小惑星が恐竜を一掃した後に出現したのだろうか?これは化石こそ生命史の究極的なタイムキーパーだと主張する科学者たちと遺伝学が与える年代のほうが信頼できると言う研究者たちが戦う白熱した議論の対象となっている。

そのような議論は研究者たちが最初にタンパクとDNAから進化の詳細についての情報を集め始めて以来、何十年にわたって行われてきた。しかし有胎盤哺乳類――クジラ、マウス、ヒトなどの、発生の進んだ段階にある子どもを産む動物――をめぐる小競り合いは昨年のはじめに発表された論文で始まった。その論文はこのグループが6500万年前に、鳥類に進化しなかった恐竜類が絶滅した後になってから多様化したと主張していた。

その研究のために、ストーニーブルック大学(ニューヨーク)の生物学者、モーリン・オリーリ(Maureen O’Leary)らのチームは、数年をかけて数十種の現生および化石哺乳類の何千点もの形質を明らかにし分析した。チームはそれらの形質と遺伝学データを組み合わせて巨大な系統樹を構築し、それぞれの有胎盤哺乳類が互いにどのような類縁関係にあるかを示した。

しかし各生物がいつ進化したかを確立するために、研究者たちは化石記録だけを調べた。彼女らは最初期の有胎盤哺乳類が恐竜を絶滅させ、白亜紀の終わりと暁新世の始まりを画した小惑星衝突の後になってから現れたと結論づけた。チームによると、これの後に有胎盤類は急速に多様化して、哺乳類たちの集団が恐竜が残した生息地のニッチを埋めたという。

ブリストル大学(英国)の古生物学者、フィル・ドナヒュー(Phil Donoghue)と彼の仲間たちは納得しなかった。オリーリの研究は「あらゆる面で信じられないほど印象的な研究だ――進化史のタイムスケールを除いて」と彼は話す。「我々が本当に懸念したのはこのことが教科書に載ってしまったことだ」

化石境界
ドナヒューとユニヴァーシティー・カレッジ・ロンドンの進化遺伝学者、マリオ・ドス・レイス(Mario dos Reis)と
楊子恒(Ziheng Yang)はバイオロジー・レターズ誌(Biology Letters)に研究を発表した。この研究はオリーリのチームが種の系統がその最古の化石より遡らないと推定したところで致命的失敗をしたと主張する。ドナヒューによると、逆に化石は系統の最小時代となるはずだという。動物は化石の時代より前にも存在していたが、化石として保存されなかったかその化石がまだ発見されていない可能性が高いからだ。

この考え方の数学的工夫と数十種の哺乳類のゲノムデータを使って、ドナヒューのチームは有胎盤哺乳類の系統樹の新しい年代を計算した。研究者たちは有胎盤哺乳類が最初に出現したのは1億800万から7200万年前の間――(非鳥類)恐竜が絶滅するはるかに前――だったと結論づけた。

この反論は2013年8月にオリーリの論文についてのテクニカルコメントに続くものだった。その中で独立したグループも提示された暁新世起源の説に疑いを感じた。その理由は、彼らによると有胎盤哺乳類の初期多様化を説明するために進化率の劇的な増大が必要だからだ。

しっかりした証拠
オリーリは、彼女のチームが有胎盤哺乳類が化石証拠が示すよりも古いと推定することによってバイアスが導入されるのを避けようとしたという。しかしデューク大学(ノースカロライナ州ダーラム)の進化遺伝学者、アン・ヨーダー(Anne Yoder)はドナヒューとドス・レイスと楊のアプローチを支持する。「誰が正しくて誰が間違ってるかを言うのは難しいが、データ量はドス・レイスの結論を支持する」と彼女は言う。

ヨーダーによると発見が分子と化石の年代を調和させる潜在性があるという。10年前に彼女は遺伝学データを使って、最古の化石は2000万年前より古くないが、ガラゴ類とロリス類の共通祖先がおよそ4000万年前に生息していたと結論づけた。彼女の論文が印刷中のあいだに、あるチームが彼女の予言と合致する4000万年以上前化石を報告した

現在の議論については、「初期有胎盤哺乳類が白亜系から見つかってこれを最終的に決着させるだろう」とヨーダーは話す。オリーリはこの問題が数学モデルではなく、化石証拠によって解決されることに賛成する。「これはコンピュータによって解決される問題だとは思えない」と彼女は話す。

元記事
Nature News
Debate over which mammals roamed with the dinosaurs
Ewen Callaway, 15 January 2014
Nature doi:10.1038/nature.2014.14522
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