染色体数が動物界最多！ 美しいチョウが秘める進化の謎と、がん研究への意外な繋がり
私たちヒトの染色体は23対ですが、地球上で最も多くの染色体を持つ動物は何だと思いますか？その答えは、モロッコの山脈に生息する「アトラスブルー」という小さなチョウです。その数、なんと229対！この驚異的な染色体数は、単に遺伝情報が複製されたのではなく、「分裂」することで生まれたことが最新の研究で明らかになりました。この小さなチョウのゲノム（全遺伝情報）は、種の進化の謎を解き明かすだけでなく、ヒトのがん細胞で見られる現象の理解にも役立つかもしれないと、大きな注目を集めています。
アトラスブルーとして知られるチョウ（学名: Polyommatus atlantica）が、これまでに世界で研究されたすべての多細胞動物の中で最も多くの染色体を持つことが、遺伝子的に確認されました。この昆虫は229対もの染色体を誇りますが、その近縁種の多くはわずか23対または24対しか持っていません。ウェルカム・サンガー研究所とバルセロナの進化生物学研究所（IBE: CSIC-UPF）の研究者たちは、これらの染色体が複製されたのではなく、時間をかけて破壊（分裂）されてきたことを明らかにしました。2025年9月10日に科学誌Current Biologyに掲載された、このチョウに関する初のゲノム研究は、専門家がこの極端な染色体数の背後にある進化的理由を探求する第一歩となります。染色体の変化はヒトのがん細胞にも見られるため、異なる種でこのプロセスを理解することは、がん研究に情報を提供する助けとなる可能性があります。このオープンアクセスの論文は、「Constraints on Chromosome Evolution Revealed by the 229 Chromosome Pairs of the Atlas Blue Butterfly（アトラスブルーの229対の染色体によって明らかにされた染色体進化の制約）」と題されています。
アトラスブルーのゲノム配列が解読されたのは今回が初めてです。これにより、専門家はこの種のゴールドスタンダードとなるリファレンスゲノムを作成しました。これにより研究者は、この極端なゲノムを他のチョウやガのゲノムと比較し、種がどのように形成され、時間とともに変化していくのかについて、より深く理解することができます。
進化と新種の発生は何百万年にもわたって起こるため、実際に研究することは困難です。そこで専門家は、ある種のDNAを使用し、同じ科に属する他の種と比較することで、どの遺伝子や形質が保持され、どれが失われたのかを理解し、その理由について情報に基づいた推測を行うことができます。
ある種の遺伝的な物語を手にすることは、その次の章がどのようになるかを理解することにも繋がります。例えば、種が地球温暖化の進行にどのように対応する可能性があるか、また、それらを守るかもしれない遺伝子やメカニズムがあるかどうかを理解できるかもしれません。これは、保全活動だけでなく、より回復力のある作物を生産するための研究にも情報を提供する可能性があります。
アトラスブルーは、モロッコとアルジェリア北東部の山脈で見られます。動物界で最も多くの染色体ペアを持つと疑われていましたが、専門家がそれを確認するためにこのチョウのゲノムを解読したのは今回が初めてです。比較のために、英国で広く見られる近縁種のヒメシジミは24対の染色体を持っています。
染色体数の変化は、新種の形成プロセスに寄与し、種が環境に適応するのを助けると考えられています。アトラスブルーが属するグループには、短期間に進化した多くの近縁種が含まれています。
この新しい研究で、チームは染色体がDNAの巻き付きが緩い点で分裂していることを発見しました。これは、遺伝情報の量はおおよそ同じでありながら、より小さなセクションにパッケージ化されていることを意味します。性染色体を除くすべての染色体が断片化しており、研究者らはこれにより、進化の基準から見れば比較的短い約300万年の間に、染色体数が24対から229対に増加したと推定しています。
通常、このような極端な染色体変化は不利益をもたらすと考えられていますが、アトラスブルーは何百万年もの間、進化し生き延びてきました。気候変動や、杉林の破壊や過放牧といった人間による環境への影響によって、その個体数が脅かされているのは、ごく最近のことです。
この研究は、今後取り組むべき複数の疑問を提起しています。染色体を分裂させることは、ゲノム部分のより頻繁なシャッフルを可能にすることで遺伝的多様性を高めたり、他の未知の利点をもたらしたりする可能性があります。これはチョウが迅速に適応するのを助けるかもしれませんが、多くの染色体を持つ種は、その余分な複雑さのために課題に直面し、時間とともにより絶滅しやすくなる可能性もあります。さらなる調査と他のチョウとの比較は、どの遺伝子が失われたり保存されたりしたかを明らかにし、チョウの生物学に関するより多くの情報だけでなく、進化へのより深い理解をも与えてくれるでしょう。
染色体の再編成はヒトのがんにおいても起こるため、アトラスブルーのDNAでこれらのプロセスを研究することは、人間の健康における新たな発展につながり、がん細胞でこの現象を減少または停止させる可能性のある方法を浮き彫りにするかもしれません。
「染色体の破壊は他の種のチョウでも見られていますが、このレベルではありません。このことは、このプロセスには重要な理由があることを示唆しており、私たちは今、その探求を始めることができます。さらに、染色体は種のすべての秘密を保持しているため、これらの変化がチョウの行動に影響を与えるかどうかを調査することは、新種がどのように、そしてなぜ発生するのかの全体像を形成するのに役立つでしょう」と、進化生物学研究所の上級著者であり、チョウの多様性と進化研究室の責任者であるロジャー・ヴィラ博士（Roger Vila, PhD）は述べています。
