イルカは陸上時代の咀嚼筋を捨てて「高度な聴覚」を手に入れていた!
イルカは陸上時代の咀嚼筋を捨てて「高度な聴覚」を手に入れていた! / Credit: canva
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イルカは噛む筋肉を捨てることで超音波を感じる「メロン」を手に入れた! (2/2)

2024.02.02 Friday

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イルカを咀嚼筋を音響脂肪に変えていた!

チームは今回、ストランディング(座礁したり漁網に迷い込む事故)で亡くなったネズミイルカカマイルカの遺体を対象に調査を行いました。

遺体の各組織からサンプルを取り出し、それぞれの部位ごとに遺伝子の発現パターンを分析します。

ネズミイルカとカマイルカの参考図
ネズミイルカとカマイルカの参考図 / Credit: 北海道大学 – イルカの⾳響脂肪はもともと筋⾁だった (2024, PDF)

音波を伝えるための「音響脂肪」のサンプルとしては、おでこにあるメロンと呼ばれる脂肪体の他、下あごの内部と外部にある音響脂肪を調査。

また音響脂肪の比較対象として、胴体の皮膚、筋肉、ブラバー(胴体にある層の厚い皮下脂肪)、メロン周りの筋肉などを調べました。

具体的には、組織サンプルから約7万個の遺伝子発現物質を特定し、その発現パターンを調べることで、これらの部位がどのように獲得されたのかを遺伝的に突き止めます。

遺体から採取した組織サンプルの部位
遺体から採取した組織サンプルの部位 / Credit: 北海道大学 – イルカの⾳響脂肪はもともと筋⾁だった (2024, PDF)

そして各組織の遺伝子発現パターンを比べてみた結果、各部位の筋肉は筋肉同士と、皮膚は皮膚同士と、音響用ではない普通の脂肪は脂肪同士とパターンが似ていることが分かりました。

これは胴体の筋肉や皮膚、脂肪が陸上時代も変わらず同じ組織だったことを意味します。

ところが、音響脂肪であるメロンや下あごの脂肪体だけは、筋肉と脂肪の入り混じった中間的な遺伝子発現パターンを示したのです。

実際、音響脂肪で発現している遺伝子には、筋組織に関連する遺伝子が多く含まれていました。

チームはこれについて「イルカの音響脂肪がもともとは筋肉だったことを意味する」と説明します。

下あご外部の音響脂肪で「MYH16遺伝子」が特異的に発現していた
下あご外部の音響脂肪で「MYH16遺伝子」が特異的に発現していた / Credit: 北海道大学 – イルカの⾳響脂肪はもともと筋⾁だった (2024, PDF)

さらにチームは、下あご外部の音響脂肪が「MYH16(ミオシン重鎖16)」という遺伝子を発現していることを特定しました。

このMYH16は陸生哺乳類において咀嚼筋に特異的に発現する遺伝子です。

つまり、イルカは陸上時代の咀嚼能力を捨て去る代わりに、その筋肉を音響脂肪に変化させることで、高度な聴覚を手にしたと考えられるのです。

そして、獲物を噛めなくなった代替案として丸呑みスタイルを確立したものと思われます。

以上の結果はイルカの咀嚼と聴覚の間に進化上のトレードオフが起きていたことを示す初の成果となりました。

生命はこのように体の機能を柔軟に変えることで、生息環境のお引越しを可能にしているようです。

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