ホホジロザメは科学者にとって依然として謎の多い存在だ。核DNAは世界的に非常に均一である一方、母系遺伝物質には顕著な違いが見られる。そんな中、米国東海岸沖で大型個体に標識を付けることで、科学者たちはこの頂点捕食者の動きをリアルタイムで観察できるようになった。
この種に関する情報源は2つある。一つは、PNAS誌に掲載された研究で3つの主要な遺伝子グループが確認されたこと、もう一つは、海洋調査機関Ocearchが異常に大きな個体に標識を付け、今後何年にもわたって移動データを提供してくれることである。これら2つの情報源を合わせると、ホホジロザメのより詳細で、同時に、より謎めいた姿が浮かび上がってくる。
アメリカに刻まれた巨像：コンテンダーについて私たちが知っていること
海洋調査チーム「Ocearch」は、体長4,2メートル、体重約750キロのホホジロザメを捕獲、計測し、その後放流した。このサメは「コンテンダー」という愛称で呼ばれており、同団体がこれまでに標識を付けたサメの中では最大級となる。
正確に追跡するために、SPOTタグが取り付けられた。これは、動物が背びれを上げると位置情報を送信する装置である。この技術は約5年間、リアルタイムのデータを提供することができ、その移動経路、リズム、季節性を理解する上で重要な鍵となる。
冬に標識が付けられて以来、記録によるとコンテンダーは約500キロメートル移動した。最近確認された信号の中には、フロリダ州のメリット島や、この種の一般的な渡りルートであるノースカロライナ州のアウターバンクスなどの地域が含まれている。
ホホジロザメを3つの系統に分ける遺伝子地図
ロムアルド・ラソ＝ジャダール、シャノン・L・コリガン、ギャビン・JP・ネイラーといった専門家を含む国際共同研究グループが執筆したこの研究では、世界各地の150匹のホホジロザメのサンプルを用いて、全ゲノムシーケンス解析、標的遺伝子捕捉、および個体群動態シミュレーションを統合的に実施した。
研究チームは、カリフォルニア州の幼若個体から高品質の参照ゲノムを構築した。これは約42億8600万塩基対で、反復配列の割合は約61,7%である。残りのデータは、この参照ゲノム上にアラインメントされ、構造と連結性が調べられた。
解析の結果、地理的分布が明確な3つの常染色体系統が特定された。すなわち、北太平洋系統、西インド太平洋＋南太平洋系統、そして北大西洋＋地中海系統である。これらはそれぞれ独立した集団であるが、近年、これらの集団間にはある程度の交流があったと考えられる。
近年の移住をモデルに組み込むことで、その妥当性が向上し、系統間の分離は比較的最近起こったものであり、地中海と北大西洋の間であっても遺伝子の交換は起こり得ることを示唆している。
ミトコンドリアDNAが核DNAと一致しない理由
大きな謎は、異なる地域間で非常に類似している核DNAと、明らかな違いが見られるミトコンドリアDNAとの間の不一致である。従来の仮説では、この不一致は雌の帰巣性、つまり雌が繁殖のために出生地に戻り、より孤立した母系系統を維持することに起因するとされていた。
複数のシナリオ（出生地への帰巣性がない場合、極端な雌の帰巣性がある場合、雄の帰巣性がある場合）を分析した結果、モデルは雌の出生地への帰巣性が観察されたパターンに似ていることを示唆しているが、完全に説明するものではない。ミトコンドリアハプロタイプの分布を調整するには、ミトコンドリアにおける突然変異率が高いと仮定する必要があった。
性比の偏りや遺伝的浮動といった他の仮説も、この謎を解明するには至っていない。著者らは、まだ明確に特定されていない何らかの進化メカニズムが存在するに違いないと提唱している。
推定世界個体数約20.000万頭のこの種は、希少性、高い移動性、そして長いライフサイクルを併せ持ち、統計的研究を困難にしている。そのため、その生物学的特性をより深く理解するには、ゲノミクス、標識化、モデリングの統合が不可欠である。
これらの調査結果に基づくと、異なる時期に繋がった3つの主要な系統を持つ捕食者と、その歴史と完全には一致しない母系遺伝が観察される。コンテンダーのような個体を追跡することは、この謎めいた種を理解し保護するための取り組みにおいて、重要な移動経路や生息地を保護するための貴重な手がかりとなる。
