名古屋大学大学院理学研究科の鈴木孝幸講師、黒岩厚教授らは理化学研究所および東北大学との共同研究により、進化の過程で脊椎動物の後ろ足の位置の多様性が生み出されたメカニズムを解明した。

 私たちヒトを含む脊椎動物の体の中心には背骨がある。背骨は頸椎、胸椎、腰椎、仙椎、尾椎が1列に並んだ構造をしている。様々な動物の骨格を見ると、既に絶滅してしまった恐竜を含め、あらゆる生物種において、後ろ足は骨盤を介して必ず仙椎に接続していることが分かる。

 今回、同グループはGDF11というたった1つの遺伝子が後ろ足の形成に重要な働きを担っていることを突き止めた。つまり、同グループは、GDF11が仙椎の位置に必ず後ろ足と骨盤を作ることを発見した。さらに同グループは、卵や胎内で体が作られる過程で、GDF11が働くタイミングが早いとカメやカエルのように胴体が短く(頭から後ろ足までが近い)なり、GDF11が働くタイミングが遅いとヘビのように胴体が長くなることも明らかにした。このメカニズムは地球上に存在する全ての足を持つ動物に適用できると考えられる。

 本発見は、脊椎動物の形態の大進化を解明するための重要な糸口になると共に、動物の下半身全体の器官の位置を決める発生メカニズムの解明につながることが期待される。

論文情報:【Nature Ecology and Evolution】Anatomical integration of the sacral-hindlimb unit coordinated by GDF11 underlies variation in hindlimb positioning in tetrapods

東北大学

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名古屋大学

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大学ジャーナルオンライン編集部

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