遺伝的に距離のある2個体が繁殖すると、進化上の優位性をもたらす形質を子孫へ受け継がせることがあります。この現象は「イントログレッション(遺伝子浸透)」と呼ばれ、私たち人類が地球全体へ分布を広げる原動力になったと考えられています。
異なる人類種のあいだに交わされた「愛の物語」は、私たちの進化を加速させたのかもしれません。
イントログレッションとは何か
イントログレッションとは、交雑を通じて2つの種のあいだで遺伝子が移動する現象です。適応的な形質を受け渡すことで、種に生存上の優位性をもたらし、進化に重要な影響を及ぼします。近年の複数の研究により、私たちの種(ホモ・サピエンス)もこの恩恵を受けてきたことが示されています。特に注目されるのは、近縁種であるネアンデルタール人(Homo neanderthalensis)やデニソワ人とのあいだで起きたイントログレッションの事例です。
別種である以上、彼らのゲノムは本来私たちのものから大きく分化しており、その遺伝情報の大部分は有害として自然選択で排除されたはずです。ところが、私たちはその一部を保持し続けました。この現象が、特定の環境への適応力を高めたと考えられています。
イントログレッションは地球規模の拡散を後押しした
ホモ・サピエンスがアフリカを出たとき、他の人類と出会う機会がありました。ネアンデルタール人はヨーロッパや中東に、デニソワ人は東アジアや北アジアに暮らしていました。こうした「いとこ」たちは何千年もの間その土地で生き、それぞれの地域の環境条件に適応する形で進化を遂げていました。
異なる種ではあるものの、当時のサピエンスはまだ遺伝的に彼らとあまり隔たりがなく、交雑が成立しました。この現象が何回起こったのかは不明ですが、現代人のゲノムの2〜7%(アフリカ系の人々を除く)はこれらの他種に由来することが分かっています。そして、この遺伝情報の少なくとも一部は、私たちの祖先がこれらの地域に定着するうえで有利に働いたようです。
例えば、2016年に学術誌Current Biologyに掲載された研究によれば、ネアンデルタール人は、免疫抵抗力を高める遺伝変異や、日照の少ない環境に適した肌の色素沈着を受け継がせました。おかげで私たちの祖先は、ヨーロッパの寒さによりよく順応し、その土地のウイルスにも抵抗できた可能性があります。
また、デニソワ人はチベットにおける高地適応を可能にしたとされます(2014年Nature掲載の研究)。さらに2019年7月には、PNAS誌に掲載された研究が、アジアの「いとこ」たちから受け継いだもう一つの形質――「3本根の臼歯(三根性大臼歯)」を明らかにしました。このタイプの臼歯は現代人にはごくまれですが、中国・北アジア・アメリカでは人口の40%超に見られます。
「余分な歯根があることで、その臼歯はより頑丈になり得ます」と、ニューヨーク大学の研究者で本論文の著者であるシャラ・ベイリー氏は説明します。「道具として歯を使う人々にとって有用でしょう。例えば北米に暮らすイヌイットは、衣類を作るためにオットセイの皮を柔らかくする際に歯を使います」と同氏は付け加えます。
種内のイントログレッションは病気から私たちを守れるか?
イントログレッションは、より最近になっても、同じ私たちの種でありながらまったく異なる環境で進化してきた集団同士のあいだで起こっていたことが、最近の2つの研究で示されています。
第一の研究は2015年にScientific Reports誌に掲載されたもので、5世紀前にヨーロッパ人とアフリカ人が到来し、先住のアメリカ先住民と混ざり合ったラテンアメリカにおける遺伝的混合を調査したものです。コロンビアのメデジン市の住民をサンプルとした分析では、住民のゲノムは主にヨーロッパ起源(約75%)とアメリンディアン起源(約18%)ですが、アフリカ起源の部分(約7%)も保持していることが判明しました。このアフリカ起源のゲノムには免疫系の遺伝子が含まれており、アメリカにもアフリカにも存在するマラリアに対する防御をもたらすと考えられます。この抵抗性が地域での生存に有利に働いたため、チョコ県のジャングルに近いメデジンのコロンビア人がこの遺伝情報を保持し続けたのかもしれません。
第二の研究は2018年にNature Communications誌に掲載されたもので、インド洋のマダガスカルへの定住を扱っています。ここでは1000年未満前にアジア系集団とアフリカ系集団が混ざり合いました。その結果、現在のマダガスカル住民のゲノムの大部分はほぼ半々の混合(約40%がアジア起源、約60%がアフリカ起源)となっています。ただし1番染色体のある領域だけは例外で、アフリカ側のゲノムがほぼ混ざらないまま保持されており、その領域の90%超がアフリカ起源で、染色体全体の4分の1に相当します。
「この領域には、マラリアの原因の一つであるPlasmodium vivax(三日熱マラリア原虫)への抵抗性に関連する遺伝子が含まれています」と、フランス国立保健医学研究所(Inserm)の研究者で本研究の共著者であるティエリー・ルテリエ氏は説明します。「アジア系とアフリカ系が混ざり合う過程で、この遺伝子がより高い生存率をもたらしたのでしょう。」
これら2つの研究は、適応的なイントログレッションが私たちの種のごく最近の歴史においても起こっていたことを示しています。では、今日でも起こり得るのでしょうか。「私たちは大規模な遺伝的混合の時代にあり、インド洋への定住は、グローバル化の下で今後何が起こり得るかを理解するための非常に良いモデルになり得ます」とルテリエ氏は語ります。一方、研究の筆頭著者であるドゥニ・ピエロン氏はより慎重な見方を示します。「本当の問いは、有益な遺伝変異が今も存在するかどうかです。もし存在するなら、それは確実に広がっていくでしょう。特に病気からの保護をもたらす変異であればなおさらです。」