科学者たちは古代の DNA を使ってイベリアオオヤマネコの絶滅に対する「武器」を明らかにしている

多くの大型哺乳類は、その個体数を減らす人々の行動のせいで、遺伝的多様性を失っています。遺伝的多様性がなければ、集団は環境変化に適応するために頼れる「遺伝子データベース」を持たないため、その影響は深刻になる可能性があります。

イベリアオオヤマネコ (オオヤマネコ）この多様性の減少には異論はありません。人間の活動により個体数が危険なほど減少し、遺伝子プールが縮小したままになっています。この喪失により、オオヤマネコの環境の変化に適応する能力が脅かされ、生存が危険にさらされます。

私たちのチームの研究は、イベリアオオヤマネコがそのいとこであるユーラシアオオヤマネコとどのように交配したのかを明らかにしました（オオヤマネコ）過去数千年にわたって。この混血がイベリアオオヤマネコの遺伝的多様性を高めた可能性がある。特にこの種が非常に不確実な将来に直面している場合、これはその存続にとって重要な要素です。

遺伝的多様性が低いと、近縁の動物が繁殖し、生存に適さない子孫を生み出す「近親交配抑制」が起こる可能性があります。極端な場合には、これにより個体群全体、さらには種が絶滅の危機に瀕する可能性があります。

危機に瀕している個体群の遺伝的多様性を高めるために、保護活動家たちは時々「遺伝的救済」に頼ることがあります。これには、地元の動物と繁殖することを期待して、異なる集団から個体を導入し、近親交配を減らし、遺伝的多様性を高めることが含まれます。

この戦略は効果的ですが、リスクがないわけではありません。遺伝的に異なりすぎる動物を導入すると、有益な形質が破壊されたり薄められたりして、個体群の生存と繁殖の能力が損なわれる可能性があります。それは「異系交配うつ病」として知られる現象です。こうしたリスクにもかかわらず、遺伝子レスキューは保護における貴重なツールであることに変わりはありませんが、慎重に取り組むことが多いです。

遺伝的多様性の減少で最も深刻なケースの1つは、かつて世界で最も絶滅の危機に瀕したネコ種であるイベリアオオヤマネコです。主にスペインとポルトガルの一部で見られます。

救出と回復

現在、イベリアオオヤマネコは絶滅寸前から回復しつつあります。 2023年の国勢調査では、生殖能力のある女性が400人以上報告された。これは、2002 年のわずか 25 頭から大幅に増加しました。この好転は主に、調整された繁殖プログラムや再導入など、過去 20 年間にわたる野心的な保護プログラムのおかげです。

この成功の一部は、遺伝的に異なる残りの 2 つの集団を混合することで種の遺伝的多様性を高める「遺伝子レスキュー」効果によるものです。このような進歩にもかかわらず、イベリアオオヤマネコは依然として大きな課題に直面しています。この人口は、遺伝的に生存可能とみなされるために必要な生殖能力のある雌の最低数1,100人には程遠い。そのため、その遺伝的多様性は、これまでに記録された中で最も低いものの一つにとどまっている。

さらなる遺伝子救済は、多様性を高める解決策となる可能性があります。しかし、落とし穴があります。新しい遺伝物質の供給源となり得るイベリアオオヤマネコの個体群は世界に他に存在しません。

古代の DNA は、歴史的遺跡または亜化石 (真の化石とみなされるほど古代ではないが、現生ともみなされない動物) のサンプルから抽出できます。これらを研究することで、科学者は種の遺伝的過去について貴重な洞察を得ることができ、現在の種との明確な比較が可能になります。

2015年、私たちの同僚であるマリア・ルセナ・ペレスは、古代イベリアオオヤマネコの骨から最初の全ゲノムデータを生成するために、ドイツにある私たちの同僚であるマイケル・ホフライターの研究室を初めて訪れました。骨から古代の DNA を抽出することは高度に専門化されたプロセスであり、現代の DNA からの汚染を防ぐために専用のクリーンルーム設備が必要です。

私たちのチームは協力して、3 つの古代イベリアオオヤマネコの標本から核 DNA を抽出することに成功しました。そのうち 2 つは約 2,500 年前のものです。 3 番目のものは 4,000 年以上前に遡ります。古代イベリアオオヤマネコから核DNAが回収されたのはこれが初めてとなる。マリアの功績により、イベリアオオヤマネコの遺伝子構成が数千年にわたってどのように進化してきたかについての理解が大きく前進しました。

私たちのチームはその DNA を分析し、現代のイベリアオオヤマネコの DNA と比較しました。驚いたことに、古代オオヤマネコは現代の子孫よりも遺伝的多様性がさらに低かったのです。過去数世紀にわたる彼らの個体数の急激な減少を考えると、この発見は予想外であると同時に不可解でもありました。

種の交雑

パズルの欠けていたピースは、現代のイベリアオオヤマネコの個体群が、古代のオオヤマネコよりも近縁のユーラシアオオヤマネコとより多くの遺伝的変異を共有しているという発見によってもたらされた。これは、この 2 つの種が過去 2,500 年以内に交配に成功し、今日のイベリアオオヤマネコの遺伝的多様性を高めたことを示唆しています。

これらの発見は、ユーラシアオオヤマネコからイベリアオオヤマネコのゲノムへの古代遺伝子の流れを示す広範なゲノム証拠と一致する。現在、この 2 つの種は同じ生息地を共有していませんが、かつてはイベリア半島、そしておそらく南フランスと北イタリアに共存していました。この状況は交配の機会を十分に提供したであろう。

これら 2 つの種が自然に出会い、繁殖する可能性は、生息範囲が拡大し続けるにつれて再び高まっています。これにより、将来、遺伝的多様性の新たな可能性が開かれる可能性があります。

過去 30 年間にわたる全核ゲノム解析の出現により、ホッキョクグマとヒグマの間など、異種間交配の多くの事例が明らかになりました。これは、オオヤマネコのケースがそれほど珍しいものではないことを示唆しています。しかし、イベリアオオヤマネコは、種間繁殖によって種全体の遺伝的多様性が大幅に増加した最初の文書化された例として際立っています。

この遺伝子強化の正確な効果、特に集団の適応度や生存が改善されたかどうかは、まだ完全には理解されていません。興味深い可能性の 1 つは、ユーラシアオオヤマネコによる度重なる遺伝的救済のおかげで、イベリアオオヤマネコはその遺伝的多様性が極めて低いにもかかわらずなんとか存続できたということです。

学ぶべきことはまだありますが、私たちの研究は、遺伝子レスキューに関する広範な議論にとって、予期せぬ、しかし重要なケーススタディを提供します。異種交配が起こったときに近親交配や異系交配の抑制が起こる可能性をより正確に予測できれば、現在進行中の生物多様性の危機における保全手段として、遺伝子レスキューをより効果的に利用できるようになるでしょう。

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