概要

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本研究の成果

こうした模様パターンの謎を解くため、宮澤博士はまず、魚類18,000種あまりを対象とした大規模な模様パターン解析を行い、水玉模様やしま模様、迷路模様といったさまざまな模様モチーフの間にどのような関連性があるかを調べました。その結果、淡色斑（黒地に白い水玉）や暗色斑（白地に黒い水玉）のようなシンプルな斑点モチーフと、これらとは見た目が大きく異なる「迷路模様」との間に、予想外の強い関連性を発見しました（図2）。複雑な「迷路模様」をもつ種は、淡色斑をもつ種・暗色斑をもつ種が近縁に存在する場合に、より出現しやすい、という傾向が見られたのです。

一方、コンピューター上でさまざまな模様パターンをつくらせるシミュレーションによる解析から、こうした強い関連性を説明付ける仮説が得られていました。シミュレーションでは、異なる模様をもつ仮想的な動物同士を掛け合わせることで、模様パターンを「混ぜる」ことができます。淡色斑と暗色斑を混ぜ合わせると、生まれてくる仮想的な交雑個体には、必ず「迷路模様」があらわれます（図3左）。ここから考えられるのは、「迷路模様」をもつ動物が、淡色斑をもつ種と暗色斑をもつ種の「種間交雑」によって模様が「混ざる」ことで生じてきた、という可能性です。

宮澤博士は、フグの仲間の魚たちがもつ模様パターンとゲノム情報とを解析することで、この「模様の混ぜ合わせ」仮説を検証しました。その結果、「迷路模様」をもつ複数の魚が、実際に淡色斑の種と暗色斑の種の「種間交雑」によって生まれたものであることがわかったのです（図3右）。さらに詳細な解析により、こうした「模様の混ぜ合わせ」が他の主要な魚類でも生じていて、模様パターンの多様性の創出に関わってきたという可能性も示唆されました。

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• 魚類を対象にしたこれまでにない規模の模様解析と、ゲノム解読、シミュレーションから明らかに
• 多彩な動物の模様がどのように進化してきたかという謎を解く重要な成果

本研究成果が社会に与える影響（本研究成果の意義）

体のかたちやサイズなど、動物の主だった特徴は、近縁な動物ほど似ていて、系統的に遠く離れるほど異なっている、というのが普通です。ところが、模様パターンを見てみると、系統的に近い「親類」のような動物の間でぜんぜん似ていない、ということが多々あります。一方、遠く離れた「赤の他人」のような動物の間で驚くほどよく似た模様パターンが見つかる、というケースもめずらしくありません（図4）。本研究で明らかとなった「模様の混ぜ合わせ」というしくみは、こうした興味深い生物多様性の謎を解くヒントとなるかもしれません。また、本研究は、異種間の交雑が動物の進化に新たな原動力をもたらす可能性を示したという点で、より一般に生物進化のメカニズムを考える上でも大きな示唆を与えると期待されます。

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本研究では、一般公開されている魚類写真資料データベース「FishPix」や魚類情報データベース「FishBase」の写真資料を1枚1枚見ていくことで、18,000種を超える魚種の模様解析を行いました。これらのデータベースの構築・運営に携わる方々、ならびに写真資料を提供されたすべての魚類研究者・魚類愛好家のみなさまに深く感謝いたします。（宮澤清太）

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