古生物学者は、古代の岩石に含まれる化学痕跡と生きている動物の遺伝学を利用して、10億年以上前の生命を垣間見ることができます。 Nature Communications 誌に 12 月 1 日に掲載された研究では、地質学と遺伝学を組み合わせて、初期の地球の変化が動物の食事方法の変化をどのように促したかを示しています。
デビッド・ゴールド率いる古生物学者らは、古代の岩石中の化学的痕跡や遺伝的研究を通じて、初期生命の進化を明らかにしている。彼らは、岩石中のステロール脂質の変化が動物の食事の大きな変化や藻類の増加と一致していることを発見し、10億年以上前の生命に光を当てた。
カリフォルニア大学デービス校の地球惑星科学科の准教授であるデイビッド・ゴールド氏は、地質学と生物学のツールを使用して生命の進化を研究する、分子古生物学という新しい分野の研究に取り組んでいます。新しい技術を使えば、動物の化石がまばらな古代の岩石から生命の化学的痕跡を回収できるかもしれない。
脂質は岩石中に何億年も残る可能性があります。生物学者らは、16億年前の岩石の細胞膜からステロール脂質の痕跡を発見した。現在、ほとんどの動物は、細胞膜で 27 個の炭素原子 (C27) を含むステロールであるコレステロールを使用しています。対照的に、真菌は通常 C28 ステロールを使用し、植物と緑藻は C29 ステロールを生成します。 C28 および C29 ステロールは植物ステロールとも呼ばれます。
考古学者らは、8億5000万年前の岩石からC27ステロールを発見し、C28とC29の痕跡は約2億年後に現れた。これは、この時期の生命の多様性の増加と、最初の菌類と緑藻類の進化を反映していると考えられています。
実際の化石が存在しないため、これらのステロールがどの動物や植物に由来するかを言うのは困難です。しかし、ゴールド氏らによる遺伝子分析により、いくつかの問題が明らかになった。
ほとんどの動物は植物ステロールを自分で作ることができませんが、植物や菌類を食べることで植物ステロールを得ることができます。最近、研究者らは、環形動物（一般的なミミズを含む節足動物）が長鎖ステロールの生成に必要な smt と呼ばれる遺伝子を持っていることを発見しました。 Gold らは、さまざまな動物の SMT 遺伝子を研究することにより、最初に Cyclotes で、次に動物の生涯にわたる SMT 家系図を作成しました。
彼らは、この遺伝子が動物の進化の初期に起源を持ち、その後、植物ステロールが岩石の記録に現れるのと同じ時期に急速な変化を経験したことを発見した。その後、ほとんどの動物の生殖系列は smt 遺伝子を失いました。
「私たちの解釈では、これらの化石化したフィトステロール分子は古代の海洋における藻類の発生を記録しており、このますます豊富な食料源から容易に入手できるようになったとき、動物はフィトステロールの生産を断念したのではないかと考えています」とゴールド氏は述べた。 「私たちの考えが正しければ、smt 遺伝子の歴史は動物進化の初期における摂食戦略の変化を記録していることになります。」
参考文献 T.Brunoir、C.Mulligan、A.Sistiaga、K.M.Vuu、P.M.Shih、S.S.O'Reilly、R.E.Summons、およびD.A.Goldは、2023年11月31日に「Nature-Communications」に「ステロール生合成の共通の起源は、新第三紀の動物における摂食戦略の変化を示している」という論文を発表した。
DOI:10.1038/s41467-023-43545-z
コンパイルされたソース: ScitechDaily