
鶏と卵、どちらが先に誕生したのだろう?これは古代ギリシャから続く哲学的な問いであり、どちらが原因かはわからないといった、因果関係のジレンマを表現したもので、まだきちんとした決着はついていない。
では生物学的な観点で見るとどっちが先なのか?スイス、ジュネーブ大学が発表した論文は生命の起源に迫るものだ。
研究チームが導き出した結果は「卵が先」である可能性である。では詳しく見ていこう。
鶏が先か?卵が先か?
鶏(ニワトリ)は卵から生まれるから卵が先?それとも、卵を産むのは鶏だから鶏が先?
「鶏が先か、卵が先か」とは、2つの関連した物事の因果関係がわからない場合に使われる言葉で、「一方が生まれるためにはもう一方が既に存在していなければならない」といった、つじつまの合わない状況を差す例えとして使用されていた問いである。
だが実際にどっちが先だったのかは生物学的にも非常に興味深い問題だ。
この哲学的な論争に単細胞の進化の観点で謎に迫ったのは、スイス、ジュネーブ大学の研究チームだ。
単細胞生物から多細胞生物に進化した生物に着目
研究チームは2017年に、ハワイ周辺の海底の泥から発見された「イクチオスポレア綱(Ichthyosporea)」の単細胞生物「Chromosphaera perkinsii(クロモスファエラ・パーキンシー:以下C. perkinsii)」から答えを探ることにした。
多細胞生物の動物が誕生するプロセスは基本的にどれも同じだ。
まず2つの「配偶子」(卵と精子)が融合して「受精卵」となる。すると細胞分裂が始まり、だんだんと成長していく。
ただし細胞分裂の最初の段階では、細胞の数が増えるだけで、全体の大きさはほとんど変わらない。この細胞分裂を「卵割」といい、これを通じてラズベリーのような細胞の塊(「胞胚」)が作られる。
じつは動物ではない単細胞生物にも、この細胞分裂を利用して繁殖するものがいる。そうした単細胞生物は、自ら複数の娘細胞に分裂し、やがてそれらが独立した生物になる。
この動物の誕生プロセスを理解するうえで重要なモデルになってくれると考えられるのが、「イクチオスポレア綱」と呼ばれる単細胞生物グループだ。
このグループは、最初の動物が出現する10億年以上前から地球に存在し、動物の進化系統から分岐して多細胞生物に移行した。
このグループは動物ではない。それでも近縁にあたるため、両者の共通祖先から同じ特徴を受け継いでいる可能性がある。
それゆえに動物の起源を探るためのモデル生物として期待されるのだ。
鶏よりも卵が先である可能性
今回の研究でジュネーブ大学の研究チームは、C. perkinsiiを同綱の仲間と比べて、その細胞分裂と動物の細胞分裂とに何か共通する特徴がないかどうか探っている。
するとにC. perkinsiiは細胞分裂を通じて、動物の胞胚そっくりの細胞の塊を作ることがわかったのだ。
この胞胚状の塊の内部には、また別の細胞の集合体が長期間滞在し、やがてバラバラになって、それぞれ独立した活動を開始する。
これは動物の胚が発達するプロセスと驚くほど似ているという。ならば、このプロセスは動物とイクチオスポレア綱生物の共通祖先にあった特徴かもしれない。
それが告げているのは、動物が誕生するよりも先に、胚を作り出すプログラムが進化していた可能性だ。つまりニワトリより先に卵があったと考えられるのだ。
ただし収斂進化の可能性も
とは言え、しばしば自然は同じものをそれぞれ別々に作り出すものだ。
実際、まったく異なる系統の生物が、それぞれ独自に同じ特性を進化させることがある(収斂進化)。
今回観察された胞胚状のコロニーは、C. perkinsiiだけでしか見られず、イクチオスポレア綱生物のほかの仲間でも、その他の動物の親戚グループでも確認されていない。
したがって可能性としては、動物とイクチオスポレア綱生物の共通祖先が進化させた機能ではなく、収斂進化の可能性もあるかもしれない。
「C. perkinsiiで空間的な細胞分化がどのように確立されるのかを解明するには、
今後の研究が不可欠となるだろう」と研究者らは論文に記している[https://www.nature.com/articles/s41586-024-08115-3]。
この研究は『Nature[https://www.nature.com/articles/s41586-024-08115-3]』(2024年11月6日付)に掲載された。
References: The egg or the chicken? An ancient unicellular says egg! - Medias - UNIGE[https://www.unige.ch/medias/en/2024/loeuf-ou-la-poule-un-unicellulaire-ancestral-dit-loeuf] / Scientists Reveal a Shocking Solution to The Chicken or Egg Paradox : ScienceAlert[https://www.sciencealert.com/scientists-reveal-a-shocking-solution-to-the-chicken-or-egg-paradox]