研究者たちは世界最小の動物の遺伝子を解明したいと考えている

世界最大の動物はたいてい注目を浴びるが、一部の生物学者は、最小の動物もそれと同じか、それ以上に研究されるべきだと主張する。現在、欧州研究会議から約166万ドルの助成金を得て、専門家らはまもなく、これらの小さい（しかし生物学的に興味深い）生き物を前例のない規模で調査し始める予定だ。

9月5日の発表によると、デンマーク自然史博物館の爬虫類学キュレーターでコペンハーゲン大学の助教授マーク・シェルツ氏は、今後5年間をGEMINI（脊椎動物の小型化ゲノム科学）という新しいプロジェクトに費やす予定だ。シェルツ氏のチームはGEMINIで、ノミヒキガエル、ドワーフピグミーハゼ、キバナバチコウモリなどの動物の進化的小型化が、効率や健康を犠牲にすることなく、どのようにして生物学的構成要素すべてをそのような小さなパッケージに詰め込むことに成功したかを研究する。そうすることで、専門家は文字通り最も見過ごされてきた種の中で、遺伝的効率と改善がどのように現れるかを知ることができるだろう。

「大型動物は、しばしば私たちの注目を集めます。しかし、自然がまったく同じ重要な器官を小型化し、それを1センチにも満たないカエルの中に詰め込んだことも、同じように興味深いと思います」とシェルツ氏は木曜日の声明で述べた。「今日、私たちは、それがどのように起こるのか、驚くほどほとんど知りません。私はそれを変えたいと思っています。」

シェルツの説明によると、小型動物のゲノムを調べたこれまでの研究では、小型化に伴って「ある種のクリーンアップと革新」が起きていることがわかっている。こうした単純化の多くは、いわゆる「ジャンク」DNAの消去で起きるが、他の遺伝子にも変化が起きる。シェルツが今後数年間でさらに理解を深めたいと考えているのは、この後者のカテゴリーだ。

かつて、多くの進化生物学者は「コープ則」と呼ばれる理論を支持していました。これは、種は進化を続けるにつれてサイズが大きくなる傾向があるというものです。しかし現在、専門家は、かなり明確な理由から、これが必ずしも当てはまらないことを知っています。

「動物はただどんどん大きくなり続けることはできません。ある時点で、生理学（熱、水、酸素の交換）と重力が限界を設定します」とシェルツ氏は言う。「したがって、体のサイズが大きくなる傾向が見られるためには、体のサイズが小さくなる段階がなければなりません。」

シェルツ氏は、コープの法則に反して、実際には「本当の大きな革新が起こる場所」は小型動物であると考えている。このように考えてみよう。人間の体にあるほぼすべての重要な器官の類似体は、昨年ブラジルで発見されたばかりの世界最小の脊椎動物ノミガエルにも存在する。体長7ミリの両生類の生命を維持するのと同じ生物学的機能はすべて、人間、ゾウ、そして地球最大の動物であるシロナガスクジラにも備わっている。しかし、ノミガエルはそれをすべて、わずかなエネルギーでこなしている。

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「みんなの注目はシロナガスクジラとゾウに集まっています。どんな子供でも、史上最大の陸生哺乳類、最大の海洋哺乳類、そして最大の恐竜について答えることができます。しかし、規模を拡大して大きくなることは大きな問題ではありません」とシェルツ氏は言う。「23トンのシロナガスクジラのほぼすべてを7ミリのパッケージに圧縮することは、はるかに印象的な偉業です。」

メールでポピュラーサイエンスに語ったシェルツ氏は、自分の研究結果が生物医学、生物工学、バイオテクノロジーの業界で幅広く応用されるだろうと信じていると語った。

「バイオエンジニアリングとバイオテクノロジーは、常に自然界からインスピレーションを得て、何が可能か実証しようとしています。テクノロジー自体が極度に小型化している時代に、驚くほど小さなサイズでどのような複雑さが可能かを示す自然界の主要な例に目を向けることが鍵となるでしょう。」