岸田拓士 野生動物研究センター特定助教、今井啓雄 霊長類研究所准教授、早川卓志 理学研究科大学院生および阿形清和 同教授らの研究グループは、ヒゲクジラ類の嗅球の形状を組織学および比較ゲノム学の両面から調査した結果、ヒゲクジラ類の嗅球には背側の領域が存在しないことを示しました。また、化石標本を検討した結果、こうした嗅覚能力の変化は、鯨類の祖先が陸上から水中へと生活の場を移す過程で起きたことが示されました。
本研究成果は、日本動物学会の「Zoological Letters」誌に2015年2月13日付で掲載されました。
研究者からのコメント
左から、阿形教授、岸田特定助教
海洋性哺乳类であるクジラ类は、今からおよそ5千万年前の始新世に陆から海へと生活の场を移しました。その移行の过程は化石によって详细に记録されており、新环境への适応进化を理解する上で欠かすことのできない生物となっています。
本研究では、クジラ类の脳の嗅球（嗅覚情报が投射される领域）が他の哺乳类と比べて奇妙な形状をしていることに気付いたことからスタートしました。ある変异マウスの嗅球が、クジラ类のそれにそっくりであることに気付いたことが、本研究最大のブレイクスルーでした。化石には、海洋环境适応に伴って嗅球の形状が変化した痕跡がはっきりと残されていました。
概要
鲸类（クジラ目）はウシやカバなどの偶蹄目から派生した海洋性の哺乳类であり、全ての现生种はイルカやマッコウクジラなどの歯を持つハクジラ亜目と、ミンククジラなどのヒゲ板でプランクトンを滤过して食べるヒゲクジラ亜目の二つの亜目に分类されます。陆上哺乳类にとって嗅覚は生存上とても大切な感覚能力の一つですが、海洋性の鲸类では嗅覚能力はほとんど失われていると、従来は考えられてきました。実际、ハクジラ类は嗅球など嗅覚に必要な神経系を持ちません。しかしヒゲクジラ类は、着しく退化しているものの、嗅覚に必要な全ての神経系を备えており、私たちと同じく空気中に挥発している化学物质をニオイとして识别できることを、以前に报告しました。では、ヒゲクジラ类の嗅覚能力は陆上哺乳类のそれと比べてどのような点が退化しているのでしょうか。残念ながら、ヒゲクジラ类は现在の技术をもってしても人类が饲育できない唯一の哺乳类グループであり、このため行动実験などに基づいてこうした疑问点を调べることができません。
そこで本研究では、ヒゲクジラ类の嗅球の形状を组织学および比较ゲノム学の両面から调べました。その结果、ヒゲクジラ类の嗅球には背侧の领域が存在しないことが示されました。嗅球の背侧领域を人為的に除去した変异マウスは、天敌や腐败物のニオイに対する先天的な忌避行动を示さないことが报告されています。ヒゲクジラ类も、进化の过程でこうした忌避行动につながる嗅覚能力を失った可能性が示唆されました。また、全ての现生鲸类は、甘味やうま味、苦味を感知するための遗伝子を失っていることが解明されました。
図：本研究結果の要約（Kishida et al. 2015を改変）
详しい研究内容について
书誌情报
[DOI]
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Takushi Kishida, JGM Thewissen, Takashi Hayakawa, Hiroo Imai and Kiyokazu Agata
"Aquatic adaptation and the evolution of smell and taste in whales"
Zoological Letters 1: 9 Published: 13 February 2015
掲载情报
- 朝日新聞（4月3日 3面）および読売新聞（3月16日 14面）に掲載されました。
