有性生殖は繁殖のためにパートナーを必要とし、2倍体（2n）のゲノムのうち、半分(n)しか子供に伝えられないため（減数分裂の２倍のコスト）、２ｎ全てを伝えられる祖先型である無性生物の集団にどうして侵入できたのかは長年進化生物学最大の謎の１つとされてきました。香川大学応用生物科学科の安井行雄准教授と北海道大学農学研究院の長谷川英祐准教授はこの問題に取り組み、同型配偶子生殖（isogamy: 同じ大きさの、ゲノムを１つずつ持つ（n)の２つの配偶子が接合して子供を作る）であると想定される最初の有性生殖生物では、有性生殖を支配する対立遺伝子（性アリル）が突然変異で生じ、初めての減数分裂が行われた際に、性アリルを含むゲノムがコピーされてnの配偶子２つ(互いにクローン)に分配されたと考えました。このとき4つ生じるｎの細胞のうち、性アリルを含む2個だけが接合できるので、必然的に末端融合型オートミクシス自殖(terminal fusion automictic selfing)が起こり、その結果、最初の繁殖で性遺伝子座に性アリルが即座に固定する、という仮説を提唱しました。これにより、以降は毎世代有性生殖が起こり、２回目の繁殖以降「減数分裂の２倍のコスト」が消失する（性遺伝子座では、性アリルが固定しているため減数分裂をしてもゲノムは希釈されない）ため、有性型は既知の性のメリット(有害遺伝子除去、遺伝的多様性創出、病原抵抗性など)により祖先型無性より有利になるため、有性生殖は祖先型無性に置き換われることを明らかにしました。

　従来の定説では、性アリルが生じてその何らかのメリット（しかし「減数分裂の2倍のコスト」を上回ることは難しい）によって頻度が増加し最終的に固定に至ると考えていましたが、本仮説は性アリルは生じたとたんその機械的必然（性アリルを持つ細胞同士しか接合しないし、他に交配相手はいないから）として固定に至る、しかも同時に蓄積した有害突然変異も除去できる副次効果も生じることを示した点で常識を覆した（パラダイム転換）と言えます。

　この論文は、掲載誌Journal of EthologyのEditor’s Choice Award 2022（その年の掲載論文から、最も優れた論文に与えられる論文賞）を受賞したばかりでなく、出版元であるSpringer-Nature社から2022 Research Highlights – Evolutionary Biologyに選ばれました。同社の、Natureを筆頭とする学術雑誌は数百に上り、その年に公表された進化生物学の論文は1万編を超える中で大きな科学的ブレイクスルーを成し遂げた最もインパクトのある論文9編中に入りました。また研究の社会的影響力の指標であるAltmetric = 131で、全ての分野の全てのすべてのソースで23,539,593件の研究成果が追跡されたなかで、この論文は特に良く、98パーセンタイルに位置しています：Altmetricによって追跡されたすべての研究成果の上位5%に位置しています。

Yukio Yasui & Eisuke Hasegawa（2022）

The origination events of gametic sexual reproduction and anisogamy, Journal of Ethology 40: 273-284.

https://doi.org/10.1007/s10164-022-00760-3

2022 Research Highlights – Evolutionary BiologyのEvolutionary Biology部門

https://www.springernature.com/jp/researchers/campaigns/highlights/evolutionary-biology

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