鶏の恐竜に一歩近づく

先週、研究者が鶏の胚のくちばしを恐竜の祖先の鼻のように改良したと発表し、「鶏竜」の話が科学界を賑わせました。 しかし、一部の専門家はこの偉業を賞賛していますが、くちばしは、ニワトリを恐竜に戻すために必要な多くの変更のうちの1つに過ぎません。

こうした障害を考慮すると、科学者によるダイノチキンの作成はどれくらい近づいているのでしょうか？

モンタナ州立大学の古生物学教授でロッキー博物館の古生物学学部長、ジャック・ホーナは「量的に見ると、50％は到達しています」と語りました。

ホーナーは、ニワトリを恐竜のように改造するというアイデアを長い間支持しており、最新の研究の研究者たちとは異なり、実際に生きたニワトリを飼育したいと考えているのです。 そして、なぜそこで止めるのか？ ある分子メカニズムをいつ、どのように改変するかを理解すれば、数え切れないほどの変更が可能になるかもしれない。 ホーナー氏が指摘するように、暗闇で光るユニコーンも問題外ではありません。

いわゆるチキンザウルスを作るには、4つの主要な変更が必要だとホーナー氏は言います。 ニワトリを恐竜のような獣に変えるには、科学者は歯と長い尾を与え、翼を腕と手に戻す必要があります。

生物はまた、修正した口が必要ですが、この最新の研究を行った研究者はそれを達成したと彼は述べています。 「私たちはそれが可能であることを知っています。 しかし、この一見小さな一歩でさえ、7年の歳月を費やしたのです。

数百万年前、鳥類と爬虫類は、鼻ができるまでの発生経路が似ていたようですが、時間の経過とともに、分子の変化により鳥類のくちばしが発達したと、研究者は語っています。 さらに、どの発生経路がどのように異なり、何がそれを制御しているのかを正確に判断する分子レベルの作業には、「数回の成功のために、数え切れないほどの時間と数百回の実験が必要です」と、この研究の主要研究者である古生物学者で発生生物学者の Bhart-Anjan Bhullar 氏は述べています。 “それは一種の化石発見と同じです。”

彼らの「化石発見」のために、研究者は鳥とその祖先の広範囲な化石記録を必要として、進化の異なる段階で鳥がどのように見えたかを見ています。

「追跡しようとする前に、追跡しているものを理解しなければなりません」と、Bhullar氏はLive Scienceに語りました。

Bhullar氏と彼の博士課程指導教員でハーバード大学の発生生物学者Arkhat Abzhanov氏、および彼らのチームメンバーは、顔の発生で活発に働く2つの遺伝子に焦点を合わせました。 それぞれの遺伝子はタンパク質をコードしているが、遺伝子の働きを担うタンパク質は、現代のニワトリや爬虫類の胚発生において異なる活性を示すことがわかったのである。 研究者たちがニワトリでこの2つのタンパク質の活性をブロックすると、鳥はくちばしではなく鼻に似た構造を発達させました。

予想外の発見

そして、目下の複雑な課題を明らかにした予想外の発見があります。 研究グループは、ニワトリの胚のくちばしを鼻に変える際、誤ってニワトリの口蓋、つまり口の中の屋根も変えてしまったのです。

つまり、くちばしを変えることで、研究者は口蓋も変えたのです。 研究者たちが化石の記録をさかのぼって調べたところ、進化の過程で鼻骨と口蓋骨が一緒に変化しているようであることがわかった。 例えば、歯と原始的なくちばしを持つ鳥のような生物の8500万年前の化石は、鳥のような口蓋も持っていた、という。

しかし、さらに古い化石では、口蓋垂は変化せず、嘴も変化しなかったと、Bhullar氏は言います。「その一部は、我々が見た分子変化が、我々が予測した方法で解剖学を実際に変えることができるかどうかを実験的に検証することです」と、Bhullar氏は言います。 「ある意味で、それは化石記録に見られる変化を再現するものです」

しかし、彼の目標は「単に、主要な進化の推移の背後にある分子メカニズムを、できるだけ深い方法で理解することです」と彼は述べている。 彼は「より非亜細亜的な、恐竜のような鳥」を作ることには興味がありません。

でもホーナーは、いわゆるチキンザウルスを作ることには興味があります。 彼のグループは現在、ニワトリに長い尾をつける研究を行っています。これは恐竜のようなニワトリを作る上で、間違いなく最も複雑な部分だと彼は言います。 例えば、マウスの遺伝子を調べて、どのような遺伝経路が尾の発生を阻害しているのかを調べているところである。 この知識があれば、尻尾の成長のスイッチを入れる方法を見つけ出すことができるだろう、と彼は言う。

しかし、ニワトリが尻尾、腕、指、歯にどのように反応するかはまだわからないとBhullar氏は言います。

But, the other hand, chickens may be resilient creatures. “Just because you changed one parts is not mean the animal will be able to use it or able to use it correctly,” he said said. 「しかし、もし指に適切な筋肉がなかったり、神経系や脳が、指が分かれている手に対処できるように適切に配線されていなかったりすると、かなりの量の追加のエンジニアリングを行わなければならないかもしれません」

「人々は、ときに身体の可塑性を過小評価しています」とブラー氏は言います。 特に神経系は非常に可塑的です」

Bhullar氏は、鼻や歯などの恐竜のような特徴が復元された場合、「これらの動物がこれらの特徴を使用できるように、脳が何らかの方法で再配線しないかどうか」疑問に思う、と述べています。「

ホーナーは、鶏に恐竜のような尾をつけることを、加速された時間スケールであることを除いて、狼をチワワに繁殖させることに例えました。 “ダイノチキンを作ったり、暗闇で光るユニコーンを作ったりしています。 基本的に、遺伝子を理解すれば、何でも作ることができると思います」

「そして疑問なのは、『チワワに関心がないのに、なぜ誰もが関心を持つのか』ということです」。 ホーナーはさらに付け加えました。

彼にとって、チキンザウルスは最大の疑問に答えるものです。

「私たちすべてがどのようにここに来たのか、すべてがどこから来たのかについて少しでも好奇心がある人は、進化生物学に興味があるはずです」と、ホーナーは言いました。 このような場合、「この地球上の生命の青写真は、基本的に、この地球上の生命の青写真なのです」。 Live Science @livescience、Facebook & Google+をフォローする。 Live Scienceのオリジナル記事です。