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# 生物学# 進化生物学

コレオイド頭足類の進化を追う

この研究は、タコ、イカ、ウミガメの脳のサイズの進化を調べてる。

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コレオイド脳の進化コレオイド脳の進化てる。研究が頭足類の脳の進化について明らかにし
目次

コレオイデアは、タコ、イカ、カウイカを含むグループだよ。このグループは約3億年前のデボニア紀に起源を持つんだ。その頃、イカとカウイカの方へと進む枝と、タコの方へと進む枝の2つの主要な枝ができたんだ。この2つのグループの分岐は三畳紀中期に起きたんだよ。科学者たちは化石や遺伝子研究を使ってこれらの主要な区分を確立したけど、カウイカやボブテイルイカの位置など、グループ内の関係の詳細はまだあまり明確じゃないんだ。

研究の焦点

最近の研究は、コレオイデアの脳がどう変わってきたかを調べることを目指しているんだ。研究者たちは脳の進化に関する特徴を含む詳細なデータベースを作成しようとしているよ。通常、脳の進化についての研究は、広く受け入れられている系統樹に頼るんだけど、その系統樹に合わない種は分析から省かれることが多いんだ。例えば、最近の研究プロジェクトでは、78種のうち38種しか含まれていなくて、合致するのはそれだけだったんだ。

脳データが利用可能な種を失うことを避けるために、研究者たちはすべての関連種を含む系統樹を作ろうとしたんだ。遺伝子に頼るだけでなく、すでに脳の測定がある種の情報を集めたんだ。この情報は、頭足類遺伝学の専門家の助けを借りて選んだ研究から得たんだよ。それから、遺伝的データに基づいて各枝がどれくらい存在していたかの詳細も追加したんだ。

系統樹の作成

この研究の出発点は、よく知られた頭足類の系統樹だったんだ。もっと多くの種を追加するために、研究者たちは手動でデータを入力したり、特定のソフトウェアの機能を使ったりしたよ。新しい種が一度に何種類追加されるかによって異なったんだ。系統樹におけるすべての種とその位置をリストしたファイルを作ったよ。

枝の長さを含めるために、研究者たちは分子データを使って詳細な分析を行ったんだ。利用可能なすべての種に対して、いくつかの核遺伝子とミトコンドリア遺伝子から遺伝的情報を集めたんだ。特定の種の遺伝的データが欠けている場合、近縁の種の配列を使ってその隙間を埋めたよ。

研究チームは、遺伝的配列を整列させて、データが正確であることを確認するためにデータを整理したんだ。それから、遺伝子がコーディングかノンコーディングかによってデータセットの異なるセクションを設定したよ。また、遺伝子が時間とともにどのように変化するかを理解するために特定のモデルも選んだんだ。

時間と関係性

異なる種がどれくらい前に分かれたのかを推定するために、研究者たちは化石のデータを参照に使ったんだ。化石の証拠に基づいて特定の時点を設定して、推定値を調整する助けにしたんだ。例えば、最も古い化石を使って、異なるコレオイデアグループ間の主要な分岐の日付を決定したよ。

分析は何度も繰り返され、研究者たちは系統樹が時間とともにどのように変化したかのデータを集めたんだ。結果が信頼できるか確認して、異なる実行からの発見を合わせて、種間の関係を示す最終的な系統樹を作ったよ。

祖先の脳の大きさ

次に、研究者たちは脳の大きさが時間とともにどのように進化したかを見たんだ。彼らはこれらのグループの最初の祖先の脳の大きさを推定して、現代の種と比較したよ。これは系統樹のさまざまなポイントでの脳の大きさを再構築する徹底的な分析を伴ったんだ。

脳の大きさの推定値と体の大きさとの関係が、全体の系統樹にプロットされて、これらの特徴がどのように変わり、進化してきたかが示されたよ。研究者たちは、グループ間の主要な分岐のタイミングに関する推定値をまとめた表を作成したんだ。

研究の重要性

コレオイデアの脳の大きさの進化を理解することは、これらの生き物の知性がどのように発展してきたかを明らかにする手助けになるよ。また、さまざまな海洋動物の進化の道筋にも洞察を提供するんだ。脳の大きさの変化を分析することで、科学者たちは何百万年もの間、これらの種がどのように環境に適応してきたかをよりよく理解できるようになるんだ。

この研究は色々な理由で重要なんだ。頭足類の進化に関する知識を広げ、これらの魅力的な生き物がどのように複雑な脳を発展させてきたかの理解のギャップを埋めるのに役立つからね。分析に広範囲な種を含めることで、研究者たちはコレオイデアの進化の歴史をより明確に示すことができるんだ。

結論

コレオイデアの研究は複雑で魅力的だよ。これらの生き物は数億年にもわたる歴史を持っていて、その進化は多くの要因によって形作られてきたんだ。遺伝子データ、化石、脳の測定の注意深い分析を通じて、研究者たちはタコ、イカ、カウイカが時間とともにどのように進化してきたかを明らかにし始めているんだ。

もっとデータが利用可能になれば、これらの種やその驚くべき適応についての理解がさらに深まっていくよ。また、発見は海洋生物における知性の進化について独自の視点を提供するんだ。継続的な研究により、科学者たちは脳の大きさや構造がこれらの興味深い動物の生活様式や行動にどのように関連しているかをさらに議論できるんだ。全体として、コレオイデアの研究は豊かな分野で、もっと明らかにすることがたくさんあって、将来のエキサイティングな展開を約束しているんだよ。

オリジナルソース

タイトル: A phylogeny of extant coleoid cephalopods with brain data

概要: Extant coleoid cephalopods include over 800 species of octopuses, squid, and cuttlefish, which have drawn scientific and public interest for their complex behavior and cognition. Of these, approximately 10% (79) species have adult specimens with recorded measures of central nervous system size distributed across various sources. Here, we use a combination of topological placements from previous phylogenetic studies, along with mitochondrial and nuclear gene sequences obtained from GenBank, to build a composite phylogenetic tree with estimated branch lengths of all species with available brain measurements. This phylogeny is used for analyses in a forthcoming paper on cephalopod brain evolution, and ideally will be of use to other researchers interested in conducting comparative studies of coleoid cephalopod brains.

著者: Kiran Basava, T. Bendixen, A. L. Birk Sorensen, N. L. George, Z. Vanhersecke, J. Omotosho, J. Mather, M. Muthukrishna

最終更新: 2024-05-05 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.29.591691

ソースPDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.04.29.591691.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた biorxiv に感謝します。

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