頭頂部だけでなく、人間の髪の毛はなぜどんどん細くなっているのでしょうか？

無毛の進化

オランウータン、ネズミ、猫、馬…ほとんどの哺乳類はたくさんの毛で覆われています。動物界において、毛は哺乳類の典型的な特徴であると言えます。動物によって毛は異なりますが、感覚知覚、保温、皮膚保護など、多くの重要な機能を持っています。

しかし、同じく哺乳類である人間、クジラ、ゾウ、サイ、ハダカデバネズミなどは、体毛がかなり少ないです。これらの種の遺伝子から判断すると、それらの共通の祖先は皆、かなり多くの毛を持っていた。一体何が、これらの遠縁の動物が同じ「無毛」の特徴を進化させたのでしょうか?この「収斂進化」の根拠は長い間科学者を困惑させてきた。

一つの可能​​性としては、形質の発達に重要な役割を果たす遺伝子のオン/オフといった、類似した遺伝的変化を経験したということだ。新たな研究で、ユタ大学とピッツバーグ大学の科学者らは62種の哺乳類のゲノムを調べ、人間や他の無毛哺乳類がどのようにして毛皮を失ったのかという経緯を初めて明らかにした。

雑誌『eLife』に掲載された論文では、毛髪形成に重要な一連の遺伝子とゲノム調節領域が詳細に報告されている。

画像出典: オリジナル論文

進化を加速させる遺伝子 人間にとって、毛がないことは重要な特徴です。しかし、この機能を形成するメカニズムに関するいくつかの基本的な疑問は未だ不明のままです。

科学者たちは、これらの疑問に対する答えを見つけることは非常に重要な実用的意義を持つと考えています。例えば、これらの研究を通じて、脱毛症、化学療法後の毛髪再生、脱毛を引き起こす疾患に苦しむ患者に朗報をもたらすことができるかもしれません。

他の毛のない哺乳類の場合、毛が抜ける理由はさまざまですが、すべてに利点があります。たとえば、密集した毛がなければ、ゾウは暑い気候でも体温を下げやすくなりますし、セイウチは水中を滑るように移動しやすくなります…

画像クレジット: Pixabay

新しい研究では、脱毛の遺伝的根拠を明らかにするために、研究者らは毛のない動物の中で毛のある動物よりも速く進化する遺伝子を探すことにした。

これらの遺伝子を探す理由は、進化の速度の変化がゲノムに及ぼされる進化圧力の大きさを反映するためです。そして、表現型の収束が進化速度の収束的変化と実際に関連していることを示す研究がいくつかあります。繰り返される遺伝的変化 この研究で、研究チームは革新的な計算手法を使用して、いわゆる「無毛」および「有毛」哺乳類で異なる速度で進化した、いわゆるコーディング配列と非コーディング配列を特定しました。

このアプローチにより、研究者はゲノムの何百もの領域を同時に比較することができます。彼らは、62 種の哺乳類における 19,149 個の遺伝子と 343,598 個の保存された非コード領域をスキャンしました。毛のない哺乳類のゲノムのコーディング領域では、同じ遺伝子の多くが加速進化を遂げていることがわかった。変異が蓄積したこれらの遺伝子には、ケラチンをコードする遺伝子や、毛幹の構築と毛髪の成長促進に関与するいくつかの要素が含まれていました。

同時に、ゲノムの調節領域も同様に重要であることが分かりました。これらの非コード領域は毛髪構造の生成に直接関与していませんが、その進化速度の変化がこのプロセスに間接的に影響を与え、特定の遺伝子のオン、オフ、出力を誘導する可能性があります。研究者らはスクリーニングを通じて、髪の成長に役割を果たすいくつかの未知の遺伝子も発見した。これまで、科学者たちはこれらの遺伝子と制御配列が哺乳類の毛の成長や無毛に関係しているかどうかを知らなかった。研究者たちは、他の証拠と組み合わせることで、これらの発見が髪の成長に関与する新しい遺伝子群を明らかにする可能性があると考えている。

全体的に、これらの結果は、特定の一連の遺伝的変化がさまざまな哺乳類種で複数回発生し、遠縁の種の無毛化の進化を促進したことを示唆しています。脱毛治療に希望はあるのでしょうか？

この研究では、科学者たちは生物多様性を利用して私たち自身の遺伝子を理解しました。これは、皮膚や髪を研究する科学者や進化生物学者にとって意味のあることです。論文の中で研究者らは、毛髪の成長の制御に関与している可能性のあるゲノムの部分について説明している。これらの発見が確認されれば、人間の脱毛症の治療法の開発に活用できる可能性がある。さらに、彼らが開発した計算方法は、収斂進化の他の例の研究にも応用できます。現在、研究者たちはこのアプローチを利用して、がんの予防、寿命の延長、その他の健康状態の理解に関与する遺伝子領域を特定しています。

参考リンク:

[1] https://healthcare.utah.edu/publicaffairs/news/2023/01/why-humans-lost-body-hair.php

[2] https://elifesciences.org/articles/76911