魚のヒレが手足の起源であることがわかった。

How Fins Became Fingers

A living fossil fish is giving researchers a peek into the genetic machinery that would eventually lead to our hands and feet. The fins of the modern paddlefish Polyodon spathula, which evolved perhaps 200 million years ago, share a distinctive pattern of gene activity with the limbs of all four-limbed animals, according to a new report.

生きた化石である魚（ヘラチョウザメ）の研究によって、我々の手や足の遺伝的な起源が明らかになった。ヘラチョウザメPolyodon spathulaが約2億年前に獲得したと考えられているヒレは遺伝子の固有の進化を経てすべての4本足の動物の間で手足に関係する遺伝子として共有されていることがわかった。

魚のヒレから陸上動物が持つ足がどのようにできたかわかったという報告です。
魚のヒレが足になったと言われると、なんだか当たり前のことのようだけど、遺伝子的にこれが明らかになったのはめざましい発見だそうです。

この研究でターゲットになったのはヘラチョウザメというチョウザメの一種で「生きている化石」といわれる類の魚です。この魚は放射状のヒレを持つ魚で、この種の魚が肺魚へと進化し、さらに両生類、哺乳類へと進化していったとされているそうです。

研究者らはHoxという遺伝子群に注目して、このヒレがどんな風にできているか解析しています。
この遺伝子群は生物が体の形を作るときにいろいろなパターンで活性化して頭や腹、四肢などをつくる遺伝子群です。活性化する遺伝子のパターンで作られるものが変わるわけですね。当然、ヒレや腕もこの遺伝子群の中にある遺伝子の組み合わせによって作られるわけですが、そのときのプロセスが大きなポイントになっています。

4本足の動物は四肢を作るのにHoxが2段階の活性を持ち、前肢と後肢を別々に作ることが知られています。それに対して現在の魚（報告ではゼブラフィッシュを使ってます）は、1段階しか活性化せず、それは後のヒレを作っている。
ということから4足動物が前肢を作るプロセスをどこで獲得しているのかは謎のままでした。

しかし今回の報告で、生きている化石ヘラチョウザメはヒレを作るときにHoxが2段階で活性していることが明らかにされています。このことから研究者は過去には魚類も4足動物と同じ方法で分化していたが、2段階目を失ったのだろうと推測しています。

これは去年発見された陸上に初めて上がった魚類Tiktaalikが陸上に適応するための前肢を作る遺伝子パターンをすでに持っていたことを示し、今回の報告と矛盾せずうまく説明できるとしています。

シーラカンスやムツゴロウ（魚の方。念のため）などを見ていると容易にヒレが足になったんでしょ。と想像できるわけですが、遺伝子的には魚のヒレとヒトの腕を結びつける証拠は見つかってなかったんですね。これはちょっと意外でした。
これは進化の道筋を見極めるのはとても難しいということが垣間見えるエピソードなのかもしれません。

あと、現代の魚が違う方法でヒレを作っているということも不思議です。1つのプロセスが必要なくて1段階に退化したのなら、なぜ始めに持っていたのかという疑問です。これはそういうものだったというほかないのかな。