卵殻化石の分子探査により、絶滅した巨大鳥類の隠された系統が明らかになった

Nature Communications volume 14、記事番号: 914 (2023) この記事を引用

10,000 アクセス

1 引用

615 オルトメトリック

メトリクスの詳細

マダガスカルの絶滅した鳥類ゾウの体系化については、化石記録に大きなギャップがあり、骨格標本の生体分子の保存状態が不十分であるため、依然として物議を醸している。 ここでは、1000年前の化石卵殻の分子分析により、ゾウ鳥の系統地理学の最初の説明が提供され、これらの飛べない巨人の生態と進化についての洞察が得られます。 マダガスカル全土のミトコンドリアゲノムは、卵殻の形態、安定同位体組成、地理的分布と相関する遺伝的変異を明らかにします。 ゾウの鳥の冠は 19 年頃のものとされています。 3,000万年前、マダガスカルは北へ移動するにつれて乾燥が少なくなったと推定されています。 分岐間の高度な遺伝的変異は、ムレロルニスを別の科に再分類することを裏付けています。 クレード内の遺伝的変異が低いレベルであることは、完新世にマダガスカル南部にゾウ鳥属が 2 属しか存在しなかったことを示唆しています。 しかし、私たちはマダガスカルの極北で、エピオルニスのユニークな系統を表す卵の殻のコレクションを発見しました。 さらに、エピオルニス内の分岐は、更新世初期の約 10 年間のマダガスカルの乾燥化と一致しています。 これは、高地での個体群の細分化が多様化を促進し、短期間で極度の巨人化が進行していることと一致しています。 私たちは、古ゲノム学と古生態学の観点を統合した分類法の改訂を主張します。

マダガスカルのゾウ鳥（分類名：Aepyornithidae）は、約1000年前に絶滅した大型の飛べない走鳥でした。 ゾウ鳥と他の鳥類の近縁性は、いくつかの遺伝的研究でゾウ鳥がニュージーランドのキーウィの姉妹であることが判明するまで謎のままでした 1,2,3 。これは鳥類の多様化に対する私たちの理解に革命をもたらしました。 しかし、ゾウ鳥類の生物多様性と進化の関係は、150 年以上前に初めて記載されて以来 4、不確実で不安定であり、その理由は、ほとんどの種が、マダガスカル南部および中央部から出土した少数の不完全な更新世から完新世にかけての頭蓋骨遺構からのみ知られているためです 5,6。 7 (図1aおよび補足データ1)。 骨格化石の形態学的比較 4 (図 1c) に基づいて、2 属にわたる約 8 種の鳥類ゾウが一般に受け入れられていましたが、最近の骨格材料の形態計測的再評価 6,7 により、鳥類ゾウは 3 属 (Aepyornis、Mullerornis) の 4 種に再分類されました。そして新しい属、Vorombe）。 しかし、この改訂には依然として疑問が残っている。収斂進化を介して生じた形態的形質の同型化は、頭蓋骨以降の形態学が絶滅した走動物分類群内の種限界とそれらの間の進化的関係をほとんど区別していないことを意味する8。 あるいは、古代 DNA (aDNA) の使用は、絶滅した鳥類の種の境界、系統発生的関係、および地理的範囲の描写に非常に成功していることが証明されており 8,9,10,11,12、分子的手法によるゾウ鳥類の体系の裏付けは、久しぶりです。 マダガスカルの暖かく湿気の多い環境は、骨内の aDNA の保存には最適ではありませんが 13、aDNA はゾウ鳥の卵殻から抽出されています 3,14。骨格化石はあまり一般的ではありませんが、この卵殻は豊富に見つかります 15。 ここでは、卵殻の微細形態学、安定同位体地球化学、古プロテオミクスを利用して、ゾウ鳥の分類学と進化の歴史を再検討するために、卵殻ミトコンドリアaDNA全体を使用したゾウ鳥の最初の系統地理学的調査について詳しく説明します。 マダガスカルは高度な固有性を持つ島であり、進化と絶滅の根底にあるメカニズムを研究するためのモデルシステムであるが、世界最大の鳥類の生活史に関する解決策の欠如は、私たちの理解に大きなギャップをもたらしている。