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研究室でねほりはほり 野生動物研究センター 村山美穂 教授 アイキャッチ画像

2017年春号

研究室でねほりはほり

野生動物の「個性」に遺伝子からせまる

村山美穂先生
野生動物研究センター 教授

村山美穂教授の写真

村山美穂 むらやま・みほ
1964年に兵庫県に生まれる。1992年、京都大学大学院理学研究科霊長類学専攻修了。畜産技術協会附属動物遺伝研究所研究員、岐阜大学農学部助手、岐阜大学応用生物科学部准教授をへて、2008年から現職。

1953年にDNAの二重らせん構造が発見されて以降、ヒトに関する遺伝子研究は進展しつづけている。実験動物や家畜動物の遺伝子研究も、はやくから進んでいるが、野生動物を対象とする研究は始まったばかり。目視での観察がむずかしい野生動物でも、彼らが残した毛や排泄物から抽出した遺伝子情報を手がかりに、性格や行動特性の個体差を把握できるという。村山美穂教授は、フィールドでの細やかな観察と、実験室での緻密な検証をくり返すなかで、動物たちの個性を見極める新しい〈ものさし〉を手に入れた

親から子に伝わる遺伝情報は、約30億個の塩基対の配列からなる。親と子、兄弟であっても、遺伝子情報はまったく同じではない。ヒトのあいだで平均すると、すくなくともそ0.1%の300万個は、個体ごとに違うという。「このわずかな差が、身体的特徴や体質、性格や行動パターンなどの個体差を生みだしています」。村山美穂教授のおもな研究対象は、ヒトにもっとも近い霊長類のチンパンジーから、ゾウ、イルカ、イヌワシまで、さまざまな野生動物たち。

遺伝子解析をもちいた新しい交配計画

同種であっても個体ごとに遺伝情報が異なることを「遺伝的多様性」という。多様性が「高い」とは、その違いにたくさんのバリエーションがあるということ。容貌や体型だけでなく、暑さや病原菌への耐性など、環境への適応力も異なる多様な〈個性〉が混じっていれば、生息環境の変動や、病気の蔓延などに遭遇しても全滅を回避できる確率があがる。「絶滅危惧種の保全がたいせつなのは、個体数の減少が遺伝的多様性の低下に直結するからです。母数が減れば、近縁どうしで交配する頻度が高まり、遺伝子のさらなる画一化がすすみます」。

遺伝子解析をつかえば、血縁関係を厳密に判定することが可能。「血縁的にできるだけ遠い個体を選んで交配・繁殖させれば、遺伝的多様性を保ちながら、個体数を増やせます。野生下での生息数が激減して多様性が低下している動物たちを、動物園で繁殖させることができれば……」。

遺伝子から動物の性格を探る

村山教授のもう一つの研究テーマは、野生動物の個体ごとの性格や行動の違いを生み出す遺伝子の解明。たとえば同じ種類のイヌたちは、体型や毛並みは似ていても、人間をおそれない個体もいれば、なかなかなつかない個体もいる。どんな種類の動物でも、〈ふるまい〉には個体差がある。「ヒトの個体差の研究では、同じ遺伝情報をもつ一卵性双生児を対象にした厖大な調査データから、性格の形成には、どんな生活環境下で育ったかという〈環境要因〉だけでなく、もって生まれた〈遺伝要因〉も大きく影響するとわかっています」。

動物の性格の違いは、健康状態や繁殖行動と深く関わっているという。「ことばで理解しあえるヒトとは違い、動物の性格を客観的に判断できる手段はかぎられています。遺伝情報から動物の性格や体質がわかれば、繁殖ペアの相性や、ストレスへの抵抗力を類推し、ふさわしい飼育環境を用意できる。ゾウやイルカ、イカなど、飼育や繁殖のむずかしい動物に技術を適用できれば、その意義は大きいはず」。

フィールドと実験室をつなぐ研究手法

村山教授の研究の原点は、霊長類の調査に興味をもち、「嵐山モンキーパークいわたやま」に通い続けた学生時代にさかのぼる。「来る日も来る日も山に登り、ニホンザルを観察していたら、サルたちは日に1、2回の頻度で、地面の土を食べることに気づいたんです。しかも、どのサルも同じ場所を掘るから、穴はどんどん深くなる」。そこだけ成分が違うのかもしれないと、土を持ち帰って分析したが、さほどの違いはなかった。

「不思議なことにこの行動は、2頭以上のサルがともにいるときによく起こるんです。重要なのはその場所の土の成分ではなく、ヒトと同じで、『仲間と食事する』という行為に意味があるのかもしれません」。客観的な物証から観察した事実の理解を深めるような研究がしたい。そんな欲求を抱きつつ、京都大学大学院理学研究科に進学し、霊長類研究所で学んだ。「そこで出会ったのが竹中修先生でした」。生化学の視点から霊長類学を探究する故竹中教授が、進むべき方角を照らした。「竹中先生の指導のもとでニホンザルの父子判定にとりくみ、遺伝子解析という強力なツールを手に入れました。視界がぱっと開けたような思いでした」。

霊長類研究所で磨いたスキルを手に、初めて勤めたのが畜産技術協会附属動物遺伝研究所。食用に飼育される和牛を対象に、霜降り肉の形成に関連する遺伝子の解明にとりくんだ。充実した日々だったが、頭の片隅にはいつも、「動物たちの社会行動の背景をもっと知りたい」という思いがあった。

「良質の霜降り肉に仕上げるには、飼育方法を工夫したり、飼料の成分を改良するなど、環境要因も重要ですが、ブランド牛に象徴されるように、血統すなわち遺伝要因の影響は大きいんです。そしてひとつの形質にたくさんの遺伝子が複雑に関わっている。動物の行動の背景も、環境要因と遺伝要因との両方が関係している。ここにピンときました。動物の行動を遺伝子という新しい〈ものさし〉で読み解く研究手法をイメージできたんです」。嵐山でニホンザルを眺めつつ抱いた、「なぜこんな行動をするの」という素朴な疑問を解決できる鍵がようやく見つかった。

ガーナ中部のBoabeng-Fiemaモンキーサンクチュアリのモナモンキー。地域の人々が神の使いとして大切にしているため、人を恐れない。糞からDNAを抽出して多様性を調べている

現地の動物を家畜化し貧困問題を解決

グラスカッターの写真

グラスカッター

アフリカのガーナ共和国も、村山教授のフィールドの一つ。ここ10年で人口が3割増加したガーナは、深刻な食糧不足に見舞われ、とくに動物性タンパク質が不足。現地では、げっ歯類の仲間、野生のグラスカッターの肉が、牛肉や豚肉よりも好んで食べられているが、狩猟による生態系への影響が問題視されている。村山教授は2014年から、ガーナの貧困と環境問題を解決しようと、ガーナ大学と共同で、グラスカッターの家畜化に挑戦している。

遺伝子解析のノウハウを応用し、飼育しやすい、おとなしい性格の個体を選抜する方法も見出した。地元をまわり、飼育に協力してくれる農家を探した。ガーナの担当者を日本に招き、獣医学研修も実施した。ガーナ大学と二人三脚の取り組みは実を結び、「飼育農家は40軒以上に増えました。飼育下での繁殖が課題でしたが、2015年に初めて出産に成功し、いまでは11軒の農家で、第二世代が育っています」。

実験室でじっくりと遺伝子解析にとりくみながら、海外のフィールドや国内の動物園などに足を運んで、みずから五感をつかって動物を観察することも怠らない。「学生時代に、『現場を見なさい』と叩き込まれたことが染みついています。野生のサルの動く速さに追いつけず、置いてゆかれた苦い経験があります。(笑)でも、あきらめずに追いつづけたからこそ、この研究スタイルにたどりついた。経験こそが私の宝物です」。

ガーナ共和国のモレ国立公園での調査をする村山教授

ガーナ共和国のモレ国立公園での調査。ガーナ最大の野生動物保護区で、90種以上の哺乳類や約300種の鳥類など、多くの野生動物が生息する

ガーナ大学の学生と村山教授の写真

ガーナ大学の学生を京都大学にむかえ、グラスカッターの腸内細菌の遺伝子解析実験を指導


研究室のドアを開けたら

西

研究室マップ 西

多国籍な置物たちの写真

A 多国籍な置物たち

研究で海外をおとずれることも多く、留学生も受けいれていますから、多国籍な置物が増えます。ピラミッドはエジプト出身の研究生のお土産。彼はいま、エジプトの在来家畜であるラクダの性格を研究中です。

ガーナの人びとの生活の記録がつまっているノート

B ガーナの人びとの生活の記録がつまっています

いくつかのガーナの農家に協力いただいて、食べたものを記録してもらっています。グラスカッターを飼って、生活がどう変わったかを調査するものです。

研究室マップ 南

イギリスの紅茶セット

C ひといきつくときはイギリスの紅茶で

イギリスの共同研究者からお土産にいただいた茶葉です。

研究室マップ 東

茶道の道具

D 研究室のみんなとお茶をたてて楽しみます

秘書さんから、茶道を教えてもらいました。茶碗は友人である漫画家の清原なつのさんがつくったものを愛用しています。彼女はグラスカッターのイラストを描いてくれました。イラストはマグカップやTシャツなどの啓発品にプリントしてガーナで配布しています。

清原なつのさんが描いてくれた、グラスカッターのイラスト

グラスカッターのイラスト

E 見ざる・聞かざる・言わざるの置物

ガーナで売られている三猿の置物です。日本で「見ざる、聞かざる、言わざる」の三猿といえば、日光東照宮の神厩舎を飾るニホンザルの彫刻が象徴的ですが、ガーナでこのポーズをとるのはチンパンジーなんです。

研究室マップ 北

ガーナの共同研究者の息子さんが描いた絵

F ガーナの共同研究者の息子さんからのプレゼント

グラスカッター・プロジェクトの発案者、カヤンさんの息子さんが私のために絵を描いてくれました。カヤンさんとは、私が助手を務めていた岐阜大学に留学生としてやってきて以来、共同研究をつづけています。

研究室の玄関

G この建物はもともと宿泊施設。靴を脱いであがります

本などが増えて、どうしても殺風景になりますから、窓にシールを貼ったり、壁に動物の幕をかけたり、和むようにアレンジ。自宅の庭で育てているバラを飾っています。

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