寄生虫がどのように人気になったか| 科学| スミソニアン - 記事、科学

吸血鬼は究極の寄生虫かもしれません。この独創的な扁形動物は、小さなカタツムリの宿主の内部で成熟してから、実際の宿主である人間に皮膚を介して直接入り込み、血流に潜り込みます。しかし、寄生の進化はまぐれではありません。地球上の770万の既知の動物種のうち、最大で半分が寄生虫です。現在、新しい研究により、このライフスタイルは非常に成功しており、少なくとも223回独立して進化したことがわかりました。

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これは、寄生が約60倍しか進化していないと推定された以前の研究で得られたものです。まだ新しい数は印象的ですが、今週の生物学レターで発表された研究の著者は、この新しい数字は、モーチャーのライフスタイルを好む種の総数を考えると、まだ驚くほど低いことを指摘しています。寄生虫は何度も進化するのではなく、いくつかの機会に爆発し、寄生虫の大部分はわずか10系統に属しているようです。

カリフォルニア大学サンタバーバラ校の動物学者で研究の主著者であるアーマンド・クリスは次のように述べています。非寄生から寄生への移行は比較的まれであるため、著者はその反対がさらにまれであることも発見しました。つまり、種が寄生虫になると、元には戻りません。

それで、これらの吸血鬼はどうしてこんなに豊かになったのですか？答えは、生息地ごとに分岐するために利用できた豊富な機会に関係している可能性があります。寄生虫にとって、地球上のすべての動物は生きる潜在的な場所を表しており、それらの活気に満ちた生息地のそれぞれの中には、植民地化するための余分な微小生息地が余剰に存在します。寄生虫は専門性に優れています：サナダムシのコミュニティは、サメの腸のどの部分が問題になっているかによって異なります。異なる種類の鳥シラミは、異なる羽の種類にしがみつきます。ある魚の寄生虫が宿主のえらの上部を奪い、別の魚の寄生虫が底を奪います。

Kurisと彼の博士課程の学生であるSara Weinsteinは、5年に及ぶ長い文献検索を行った後、これらの調査結果に到達しました。彼らは100年以上の価値のある研究を通して、各寄生生物群と種の間の進化的関係に焦点を合わせました。彼らは寄生虫という用語を真剣に受け止め、寄生虫は宿主と一緒に住み、宿主から餌を与える動物のみであると定義しました。蚊は、例えば噛む動物を占有しないため、切り口を作りませんでした。カッコウ鳥のような繁殖寄生虫は、疑いのない里親を直接食べないため除外されました。

研究のパラメーターによると、寄生虫ではありません。（iStock）

ワインスタインとクリスが到達した最終的な図— 223の異なる進化的イベント—は、今後の研究で再び変化する可能性があります。これは、ダニ、ハエ、ハマキガ、およびカイアシ類（小さな甲殻類のグループ）を含むいくつかのグループの研究が不十分であるため、研究者が検出しなかった追加の進化イベントが存在する可能性があるためです。

「寄生虫学者は、ワームを好む傾向があります」と、ワインスタインは言います。「医学研究にアクセスするのが難しく、適用できない不明瞭なグループは、取り残される傾向があります。」

それでも、彼らの研究は、寄生の進化的に不可解な起源について長い間議論されてきたものにおける重要なステップを表しています。「ワインスタインとクリスは、それらをふるい分けようとする人々のために、既存のデータに答えがどのように待っているかを示しています」と、研究に関与しなかった米国地質調査所の上級生態学者ケビン・ラファティは言います。「この慎重な作業により、寄生と進化の見方が変わります。」

この研究は、寄生は自然の行き止まりの1つであるという長年の理論、つまり、過剰な専門化と宿主への不安定な依存による種の絶滅の可能性を高めるライフスタイルであるという理論にもとづきます。研究者は、研究に含まれる寄生種の4分の1を、それらの種の最も近い既知の自由生活の親類と比較しました。彼らの分析では、2つのグループの多様性に違いは見られませんでした。言い換えると、寄生種と自由生活種の両方は、分岐して生き残ることになると等しく「成功」しました。

寄生進化のすべての例が新しい種の爆発につながるわけではありません。たとえば、脊椎動物すべてを含む門である脊索動物には、寄生生物が1つだけあります。それは、ナマコの体腔内に生息するウナギのような真珠魚です。「寄生虫学の多くは扁形動物のような大きな放射線の産物に焦点を当てていますが、この論文は寄生虫が生命の木の大部分に散在していることを明らかにしています」とワシントン大学の寄生生物生態学者であるチェルシー・ウッドは言う。研究に関与していません。「私たちは、寄生虫の多くのあまり目立たない放射線を無視することで、おそらく多くを見逃しています。」

別の質問に答えるのは、なぜ一部のグループが寄生を好むように見えるのかということですが、他のグループにとってはイベントはまれであるか、存在しないことです。ラウンドワーム、サナダムシ、および吸虫のようなよく知られた寄生グループは、彼らがたどった道をだますことはおそらく不可能であるほどずっと前に進化の跳躍をしました、とワインスタインは言います。しかし、ハエやダニなど、最近移行したものの経路を調べることが重要です。

寄生が地球上の生命の多くを占めていることを考えると、その起源を理解することは「動物の進化全般についてより多くのことを教えてくれます」とワインスタインは言います。「どちらかといえば、この作品は、地球上の生命の多様性について私たちがまだほとんど何も知らないことを強調しています。」