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大学共同利用機関法人 自然科学研究機構

基礎生物学研究所

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プレスリリース概要

2023.08.22

ナンジャモンジャゴケのゲノム解読からわかった「生きた化石」の進化

自然科学研究機構 基礎生物学研究所
 
高木典雄博士(たかきのりお、故人:名古屋大学名誉教授)は1951年夏に北アルプスの高山で奇妙な形の植物を見つけました。どんな植物に近縁かがわからず、世界中の学会で話題となり、外見がコケに似ていたところから、ナンジャモンジャゴケと呼ばれていました。高木博士にちなんで、Takakia lepidozioidesと命名され、コケ植物タイ類(ゼニゴケなどの仲間)として発表されましたが、その後の研究から、コケ植物タイ類ではなく、コケ植物セン類の中でもっとも古くに分かれた系統であることがわかりました。

基礎生物学研究所の長谷部光泰教授が加わった、中国首都師範大学のYikun He教授、ドイツフライブルグ大学Ralf Reski教授を中心とする国際共同研究チームは、1億6500万年前の地層からナンジャモンジャゴケとよく似た化石を発見し、ナンジャモンジャゴケは1億6500万年以上もの間、形をほとんど変化させなかった「生きた化石」であることがわかりました。ところが、中国チベット自治区チベット高原の標高4000メートル付近の高山に自生するナンジャモンジャゴケのゲノム配列を解読したところ、「生きた化石は遺伝子も変化していないだろう」という予想とは異なり、ゲノム重複の後、多くの遺伝子が変化していることがわかりました。変化した遺伝子の中には、DNA損傷を修復する遺伝子や低温に応答する遺伝子が含まれていました。このことから、1億6500万年前に恐竜などとともに温暖な土地に生育していたナンジャモンジャゴケが、ヒマラヤ造山運動に伴う自生地の高度上昇と気温低下の過程で、高山の強い紫外線や冷涼な気候に適応して進化した可能性が高いことがわかりました。このことから、ナンジャモンジャゴケは、地球の環境変化に適応して体の中の仕組みは進化してきたものの、外見(外部形態)は進化しなかった「生きた化石」であることがわかりました。今回の発見は、多くの「生きた化石」と呼ばれる生物も、古代のままの状態を維持しているのではなく、地球の環境変動に伴い、多くの遺伝子を変化させて生き延びてきた可能性を示唆しています。長い年月をかけて徐々に環境変化に適応してきたナンジャモンジャゴケですが、近年の急激な気候変化のためか、自生地が縮小し続けていることもわかりました。今後は、日本や他の地域に分布するナンジャモンジャゴケとの比較研究を行うことで、生きた化石の最近の進化について新しい発見がある可能性があります。本研究成果は2023年8月9日に米国科学誌『Cell』に掲載されました。
 
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写真 ナンジャモンジャゴケ