人類はどういうわけか自然選択から独立しているという広く信じられているにもかかわらず、真実は、私たちは依然として選択圧力に翻弄されているということです。そして、最も興味深い証拠の 1 つが、インドネシアのスラウェシ島中央半島で発見されました。その住民であるバジャウ族の生活は、漁業と湿地と密接に結びついています。彼らはその中で獲物のほとんどを捕らえ、水面よりも水中でより多くの時間を過ごすことができます。毎日の営業日の最大 60% 。
深いところに入るときは石で重りをし、一度底に落ちると、幼い頃からの厳しい訓練の結果、巧みに動きます。 60メートル以上も降下することができます。おそらく最も驚くべきは、彼の息を止める能力だろう。いわゆる「水の遊牧民」は、再び水面に上がるまで、10 分間以上水中で生き続けることができます。
この並外れた才能により、研究者は、驚くべき期間無呼吸を維持するための遺伝的秘密を解明することができました。
バジャウダイビングの謎
バジャウ族や海の遊牧民は、生存のために海洋資源に依存しているため、水生環境との密接なつながりが生まれています。長時間のダイビング中に限られた酸素アクセスに適応するという課題のため、コペンハーゲン大学の研究者メリッサ・イラルド氏とそのチームはバジャウ脾臓の探索に取り組みました。
脾臓は腹部の右脇腹、胃の隣に位置する臓器で、リンパ系の一部であり、長時間のダイビングに対する体の反応において重要な役割を果たしています。浸水中、哺乳類はいわゆる潜水反射を示し、自動的に心拍数が低下し、四肢の血管が収縮し、脾臓が収縮します。
この脾臓の収縮により赤血球が血流中に放出され、血液中の酸素含有量が増加し、水中での持久力に決定的な利点をもたらします。したがって、バジャウ族の脾臓の大きさを調べ、近隣の動物の脾臓と比較することは、この生物群集が水中でこうした偉業を実行できるようにする生理学的適応を理解するための重要なアプローチであることが明らかになりました。
バジャウ族の適応性脾腫
イラルド氏と彼のチームの研究は、バジャウ族と近隣住民で農業で生計を立てているバルアン族との間に顕著な格差があることを明らかにした。バジャウ族の脾臓の大きさはバルアン族の脾臓の大きさより約 50% 大きく、この点から、この違いとバジャウ族の並外れた潜水能力との関連性についての答えが得られるでしょう。脾臓の肥大は脾腫と呼ばれます。さらに、甲状腺ホルモンレベルの上昇など、無呼吸に重要な特性に関連する他の変異が特定されたことにより、謎はさらに複雑になっています。
残された不明点は、これらの生理学的変化が世代を超えた遺伝的進化の結果であるのか、あるいは逆に、訓練プロセスの一部として生活の中で発達する順応であるのかどうかを判断することです。バジャウ族のコミュニティにおけるこのような並外れた水中能力の形成における遺伝学と環境の間の相互作用を理解することに関しては、遺伝的継承と順化の間の二重性が新たな課題を引き起こしています。
バジャウ族の遺伝学から自然選択まで
バジャウ族のフリーダイビング環境に対する例外的な生理学的適応は、遺伝的発見によって最も明確に明らかになります。イラルド氏と彼のチームの研究が明らかにしたように、自然選択はPDE10A 遺伝子の遺伝的変異に作用しており、この遺伝子は第 6 染色体に位置し、特定の代謝プロセスに不可欠なホスホジエステラーゼ グループのタンパク質をコードしています。研究者らによると、これらの変異はおそらく脾腫の原因であると考えられています。
さらに、バジャウ族ではBDKRB2遺伝子上で特異的な選択が観察されます。この遺伝子は染色体 14 上に位置し、血管拡張に関連するペプチドであるブラジキニンの受容体をコードしており、ディップ反射に関連しているようです。これらの発見は、バジャウ族の低酸素耐性には遺伝的根拠があるという考えを裏付けています。
フリーダイビングのライフスタイルへの適応はこれらの遺伝子の発現を形成しており、科学者にとっては低酸素耐性に対する人間の適応を研究するまたとない機会となっています。 PDE10A 遺伝子と BDKRB2 遺伝子に関連する突然変異の影響は、バジャウ族の遺伝学が彼らの驚くべき水中能力にどのように寄与しているかについての正確な答えを提供し、極限環境で人類の進化がどのように作用するかを理解する上で貴重な洞察を提供します。
参考文献:
- マサチューセッツ州イラルドら。 2018. 海洋遊牧民のダイビングへの生理学的および遺伝的適応。セル、173 (3)、569-580.e15。 DOI: 10.1016/j.cell.2018.03.054
- NCBI。 2023a. BDKRB2 ブラジキニン受容体 B2 [ホモ・サピエンス (ヒト)] (HGNC:HGNC:1030)。
- NCBI。 2023b. PDE10A ホスホジエステラーゼ 10A [ホモ・サピエンス (ヒト)] (HGNC:8772)。
- Schagatay, E. 2011。人間の息止め潜水能力は、人類の進化における潜水の選択的圧力を示唆しています。 M. Vaneechoutte et al. 「人間は過去にもっと水生生物だったのか?」 （120-147ページ）。ベンサム・サイエンス・パブリッシャーズ。