ISSN 2187-798X

Vol . 16 No . 1
March 2015

目
1

日本進化学会1

リレーエッセイ〈8〉

次

会長挨拶

長谷部光泰（基礎生物学研究所）

中生代最後の日真鍋真（国立科学博物館）

4

進化学者に聞く！

学生からの 10 の質問

8

日本進化学会学会賞受賞記

蘇 智慧（ JT 生命誌研究館）
北野 潤（国立遺伝学研究所）

共生、進化、生物多様性 ―生きものにわくわくしつづける喜びとともに―
深津武馬（産業技術総合研究所）

23 シリーズ「大量データと知見の架け橋」（緒言・編集担当 佐藤行人）

第 2 回「ソフトウェア SUGAR を用いた大量シークエンスデータのクオリティ評価とエラー除去」
佐藤行人・長﨑正朗（東北大学）

32 第 20 回 海外研究室だより

養殖池に映る、青い空、白い雲、台湾、宜蘭、中央研究院、臨海研究場

太田欽也（Academia Sinica）
ミーティングレポート

39 第７回 Evo-devo 青年の会『変動する環境と発生への衝撃』を開催して

福島健児（基礎生物学研究所）

41 International Symposium on Gracillariidae, 26-28 September 2014 を開催して大島一正（京都府立大学）
44 龍谷エコロジーセミナーの紹介
川津一隆（龍谷大学）
46 魚類系統研究会
荒木仁志（北海道大学）

48 編集後記

日本進化学会ニュース

日本進化学会

会長挨拶

March 2015

長谷部光泰（基礎生物学研究所）
執行部を代表しまして、二年目のご挨拶を申し上げます。本年も会員のみなさまに役立つ進化学会の運営に、田村浩一郎副会長、河村正二事務幹事長はじめ執行部一同、評議員の先生方と協力しながら活動を続けていきたいと思います。みなさまのご協力のほど、どうぞよろしくお願い申し上げます。
昨年の第 16 回大阪大会は JT 生命誌研究館の蘇智慧大会委員長、小田広樹大会準備委員長のもと、円滑に運営され、会員の皆さんから多くの新しい発見が報告され、進化学の進展に大きな一歩を築くことができました。例年の研究発表に加え、サイエンストーク＆シアター「生きものはつながりの中に」が開催され、生命誌版セロ弾きのゴーシュの上演や進化学会学会賞受賞者の深津武馬会員の発表で一般市民の方々はもとより、会員の方々にも生命と進化について改めて考える機会となったのではないかと思います。大会関係者の皆様に心より御礼申し上げます。
今年の第 17 回東京大会は中央大学の西田治文大会会長、東京大学の遠藤一佳大会準備委員長のもと、8 月

20 日から 23 日まで中央大学にて開催すべく、順調に準備が進んでおります。今年は「New technology が拓
く進化学の新地平」をテーマに毎日異なる分野のプレナリー講演会が企画されており、今から楽しみです。シンポジウム、ワークショップの公募は既に開始しており、4 月 30 日が〆切ですので大会ホームページでご確認ください。
今年度も日本進化学会学会賞、研究奨励賞、および教育啓発賞（昨年より名称変更）の募集が始まっております。自薦、他薦を問いませんので、3 月末日までにぜひご応募ください。
今期はできるだけ多くの会員の方々のご意見を会務に反映できるように執行部としていろいろ工夫をしております。荒木仁志ニュースレター編集長と編集委員の方々が、「進化学者に聞く！学生からの 10 の質問」という新企画を開始しました。リレーエッセイもより多くの方々に執筆をお願いすることになると思いますが、どうぞよろしくお願い申し上げます。また、評議員選挙をしやすくするために、電子投票について評議員会で検討を進めております。
最後に個人的感想で恐縮ですが、進化の研究が毎日面白くってたまりません。
「人生、楽しんだもん勝ち」、
どうぞみなさまも良い 1 年をお送り下さい。

リレーエッセイ〈8〉中生代最後の日真（国立科学博物館）

West Bijou（ウエスト・ビジュー）という地域がある（図 1）。このあたりの大地には今から約 6600 万年前の白亜紀最末期のマーストリヒト期に堆積した地層の上に、約 6500 万年前に堆積した古第三紀の暁新世に堆積した地層が積み重なっている。ほぼ平行に積み重なっている地層の縞模様は、本のページのようなもので、その縞模様の間にかつてそこにいた生物の痕跡が、本のしおりのように挟まれている。生物の痕跡は堆積物の間に埋まり、上に積み重なる地層の荷重による熱によって硬化し、化石になっていく。

8﹀ 中生代最後の日

アメリカ・コロラド州デンバーの郊外、The Plains Conservation Center が管理する自然保護区域の中に、リレーエッセイ︿真鍋1日本進化学会ニュース

この部分には中生代と新生代という大きな時代の境界がある。下位の白亜紀の地層から、トリケラトプスはティラノサウルス（図 2）（図 3）といった恐竜の時代の最後の恐竜たち

March 2015の化石が発見される。上位の古第三紀の地層からは鳥類以外の恐竜の化石は出て来ない。
この時代にそのような生態系の変化が起こったのは、中生代を通して生態系の中心的存在だった恐竜が絶滅してしまったからである。
その境界線の部分では、イリジウムという元素が急激に増加し、何かが衝突した衝撃の痕跡を残す石英などが見つかる。現在のメキシ
コのユカタン半島からカリブ海の海底にかけ

図 1 アメリカ・コロラド・ウエストビジュー附近。The Plains
Conservation Center が管理する自然保護区域。
http://www.plainscenter.org/about-us/west-bijou-property/ての地下に残されたクレーターの存在から、イリジウムと衝撃石英などがこのクレーターを作った小天体の衝突の結果であることを確認出来る。
現在のメキシコのユカタン半島からカリブ海のあたりには浅い海が広がっていた。そこに衝突した小天体が粉々に壊れ、クレーターが出来、その破片である岩片が水蒸気と一緒に大気中に巻き上げられた。全地球
的に太陽光線が届き難くなり、数カ月以上にわたって、地表の気温は低下し、光合成量も著しく減少してしまった。急激な環境変化によって恐竜だけでなく、生態系を構成する種の過半数が絶滅してしまったため、それまでの中生代ではなく新生代という新しい時代が始まった。
隕石衝突に起因した絶滅仮説に対して、恐竜を研究する古生物学者には受け入れられない人も少なくない。
その最大の理由は、恐竜は隕石衝突の数百万年前から徐々にその種の多様性が低下していたと考えられて来たからである。しかし、断片的な標本も積極的に研究してみると、それは科レベルまでしか分類出来ないことが多いが、多様性は長期低落傾向にはなかったというデータが各地の境界層から報告されるようになってきた。小さな恐竜を見落としていただけではなく、小さな恐竜と大きな恐竜のサイズの差が大きくなっていたことを示しているのではないかと考えている。
トカゲ、ヘビ、ワニ、カメなどの爬虫類は絶滅を免れたことを驚かれる人もいる。変温動物の彼らは、同じ体重の恒温動物に比べると必要とするエサの量が少なくて済んだことがサバイバルに有利に働いたのではリレーエッセイ︿図2

ティラノサウルス（国立科学博物館所蔵標本）
図3

トリケラトプス（国立科学博物館所蔵標本）﹀ 中生代最後の日

82日本進化学会ニュース

ないかと考えられている。哺乳類と鳥類は恒温動物なのだが、彼らは体が小さかったため、必要とす
るエサの量が少なくて済んだと考えられている。近年、トカゲやヘビでも意外に絶滅率が高かったこと

March 2015

が明らかになったが、変温動物の彼らの中でも絶滅を免れたのはエサの量が少なくて済む小型種だったらしい。

2014 年 10 月、私はデンバー自然科学博物館、ス
ミソニアン自然史博物館の研究者と一緒に、ウエス。K/Pg 境界の地
ト・ビジューに立っていた（図 4 ）層の一部を剥ぎ取って、2015 年 7 月に再オープンする国立科学博物館の恐竜展示室に展示するためで。無人マルチコプターから周辺の地形もある（図 5 ）図4
K/Pg 境 界 を 指 さ す 筆 者（ 右 ）と Dr. Richard
Barclay（ Smithsonian National Museum of Natural。二人の間の部分に接着剤を塗り、地層の表
History ）面を剥ぎ取る準備をしているところ。

デジタル化し、周辺の化石産地の化石の多様性を三次元のデジタルマップにプロット出来るようにした。今後は、デンバー自然科学博物館、スミソ（図 6 ）
ニアン自然史博物館と、この地域で採集された化石の記録を三次元のデジタルマップ上で示して、時空的な変遷、さらには個々の化石から体サイズの推定を行い、体サイズの変化も追えるようなデータベー
スづくりを行いたいと考えている。
手に取った岩石をハンマーで割っていくと、化石に出会う。化石は私を待っていたわけではないが、自分が 6600 万年前から眠っていた化石と最初に出会う人類だと思うと、かけらのような化石でも感激する。全身骨格が関節して見つかる場合でも、地表に顔をのぞかせている小さなかけらを見落とさないかどうかが重要である。何ピースで完成するかもわ
からないジグソーパズルでも、最初の 1 ピースを見逃してしまえば、その化石と人類が出会うことは無
いかもしれない。
図5
図 4 の中央部を剥ぎ取ったところ（剝ぎとりは国立科学博物館地学研究部の佐野貴司博士が実施）。

リレーエッセイ︿図 6 周辺地形のデジタル測量に使用した無人マルチコプ
ター（株式会社中庭測量コン
サルタント）。

﹀ 中生代最後の日

83日本進化学会ニュース

進化学者に聞く！
学生からの 10 の質問

March 2015?

蘇 智慧（ JT 生命誌研究館）
北野 潤（国立遺伝学研究所）「進化に興味はあるものの、周りには何をやっているのか分かってもらえないし、将来が不安…」と感じている読者も多いのではないでしょうか。そこで、実際に進化学研究で世界をリードする日本進化学会執行部の先輩方に、あれこれ聞いてみることにしました。今回は渉外幹事で昨年の大会委員長も務められた蘇智慧さん、国外渉外担当の北野潤さんのお二人です。
まずは蘇さんの答えから。

Q1

進化学者になったきっかけを教えてください。

A1

子供の時から昆虫が好きだったが、集めたり、標本を作ったりしたことはなく、いわゆる昆虫少年ではありませんでした。むしろ昆虫の変態に惹かれていました。そのような子供の頃の思いの影響もあってか、大学ではカイコを使った昆虫の休眠機構に関する研究を行っていました。進化学者になったきっかけというよりも、進化研究をするようになったきっかけのほうが私にとって正しいかもしれません。
進化学者になろうとは、そもそもそう言う意識はあまりなかったからです。進化の研究に足を踏み入れたのは、学位取得の後になって、オサムシの系統進化の研究を始めたのがきっかけでした。サンプルを採集して系統樹を作っているうちに、多種多様な美しいオサムシはどのように進化してきたのか、それを理解したい気持ちがどんどん強くなっていったので、進化研究の分野に少しずつ深入りするようになりました。

Q2

進化学者になってよかった、と思った瞬間はいつですか？

A2

研究から喜びが得られた時です。自分の研究はフィールドでのサンプル採集と実験室での解析作業がありますが、大変苦労して必要なサンプルを手にした時とか、まったく予想しなかった結果が出たときとか、論文が受理されたときとか、発表した論文に反響があったときとかなど、そういうときは研究をしていて本当に良かったと思います。
小さい頃の夢を教えてください。

A3

小さい頃、人に役に立ちたい仕事がしたいと思っていたので、お医者さんになるのが夢でした。

Q4

研究者になるのを諦めかけたこと、ありますか？ もしあればどうやって克服を？

A4

学部の時に大学院に行くかどうかで迷っていましたが、大学院に入ってからは、ほぼ一直線で研究者を目指していました。実験がうまくいかない時（おそらくほとんどの研究者はそう言う経験がありますが）は多々ありましたが、研究者の道を諦めようと思ったことはありませんでした。

Q5

進化学者になるのに必要な素質・スキルって何でしょう？

A5

研究者という職業はおそらく“ 失敗 ”が多い職業だと思います。研究成果は失敗が重なったうえの成功ですから、諦めない地道な努力と我慢強さ（忍耐力）がある程度必要かと思います。

進化学者に聞く！ 学生からのQ3

Q6

学部生・院生当時の一番の思い出は？

A6

20 数年前は遺伝子のクローニングが相当難しい時代でした。カイコのトレハラーゼという酵素タンパ

の質問

10

4

日本進化学会ニュース

クの遺伝子をクローニングするために、タンパク質の精製、N 末端アミノ酸配列の決定、プローブを作ってスクリーニングというオーソドックスな方法で実験を進めていましたが、相当苦労しました。特に酵素タンパクの精製は試行錯誤のうえ、何回も途中で活性をなくしてまた最初（カイコの飼育）から繰り返すというのはつらかったです。そのため、その遺伝子の配列が目の前に現れたときには涙が出March 2015

るくらい嬉しかったです。それは一番の思い出です。それから、研究のことではないですが、毎年のソフトボール研究室対抗戦（名古屋大学農学研究科の伝統行事の 1 つ）のために、研究室の皆さんとコンクリートの広場で懸命に練習して試合にでるのは楽しかったです。それも思い出に残りました。

Q7

現在の研究内容について教えてください。

A7

昆虫を始めとする節足動物の系統進化の研究と、植物と昆虫の共生関係と共進化・共種分化に関する研究です。前者では主に分子データを用いて節足動物の高次分類群の系統関係の解明を行っています。後者では分子系統、集団遺伝、化学生態、ゲノム解析などの側面から共生関係の維持機構と種分化機構の解明を行っています。

Q8

今後の研究展開や抱負を聞かせてください。

A8

種分化は生物の多様化をもたらすもっとも重要なプロセスの 1 つです。ゲノムの比較、形態と機能を含めた表現型の比較、そしてゲノムから表現型に至るまでの過程の比較を通して、種分化のきっかけやメカニズムを探っていきたいです。

Q9

10 年後、進化学はどこまで進んでいると思いますか？

A9

ゲノムの解析技術が相当に進むのは確実でしょう。どんな生物種でもゲノムの比較は一般的に行われるようになると思われます。しかし、ゲノムと生物の形態や機能などの表現型の進化現象とのつながりの理解がどれくらいまで進むのかは、私も大変楽しみにしています。

Q10 未来の進化学者に一言。
A10 進化学の原点である観察と比較を常に心掛けること。
研究者紹介
名前：蘇智慧（そ・ちけい）
所属：JT 生命誌研究館・大阪大学大学院理学研究科生物科学専攻
最終学歴（学位種別、専攻、年）：
博士（農学）、名古屋大学大学院農学研究科農学専攻、1994 年
職歴（略歴）：

JT 生命誌研究館奨励研究員、研究員

2003 〜現在

JT 生命誌研究館主任研究員

進化学者になったきっかけを教えてください。

A1

大学院時代には医学研究科の生理系専攻にて、哺乳類の分子神経科学、もう少し正確に言うとグルタ

102004 〜 2009 大阪大学大学院理学研究科招へい准教授
2009 〜現在

大阪大学大学院理学研究科招へい教授

次は、北野さんの答えです。

ミン酸受容体の機能解析をしていました。学位取得に目処がたった頃に、次に何をしようか真剣に考えました。分子神経科学の分野には周囲に優秀な先人が既に多くいましたし、自分がやらなくてもい

の質問

Q1

進化学者に聞く！ 学生からの1994 〜 2003

5

日本進化学会ニュース

いだろうと正直思いました。そこで「自分は本当に何を知りたいのだろうか」と考えた末に、生き物の多様性の進化を知りたいのだと思いました。そこで、まずは、分子神経つながりで、行動の進化をやろうと思い、行動進化の遺伝研究にむいていそうなトゲウオの研究をポスドク時代から行うことにしました。大学院時代に鍛え込まれた分子の技術を生態学に導入したら、何か面白いことができるのでは

March 2015

ないか、と思いました。

Q2

進化学者になってよかった、と思った瞬間はいつですか？

A2

多くありすぎて困りますが、やはり、世界で最初の何かを発見した瞬間ではないでしょうか。例えばアメリカにいた頃に、シアトルのワシントン湖のトゲウオの鱗板（骨状の鎧のような鱗）がここ数十年で急速進化したことを見つけましたが、その証明の鍵となったのは、ワシントン大学の水産学科の博物館に保管されていたワシントン湖のトゲウオの過去の標本です。学芸員の方に標本を持ってきてもらい、ピンセットで魚を取り出す時のドキドキ感（鱗板はあるのか、ないのか、ドキドキしてピンセットの手が震えたこと）は今でもよく覚えています。その結果、殆どの魚で鱗板がなかった（つまり変化していたことを確信した）時の感激はやはり忘れられません。ああいった感激を再び味わいたいがために研究者を続けているのでしょう。あと、進化生物学は、他の分野に比較して、過去からの知識の蓄積を大事にする学問という印象があります。例えば、トゲウオの回遊行動の進化をどうやって研究したらいいか悩んでいた時に、カナダ人の Hoar という学者の一連の昔の論文を見つけて確たる着想を得た時には、何十年も前に自分と同じことを考えていた人がいることに感激し図書館でニヤニヤしてしまいま
した。自分の書いた論文が十年後、あるいは、ひょっとすると百年後に世界のどこかで誰かに読まれて、同じように感激してもらえたらとってもいいだろうな、と思います。そういった時空間を超えたコ
ミュニケーションも大好きです。

Q3

小さい頃の夢を教えてください。

A3

小学生の頃は、水に潜って写真を撮ったりして生きていけたらいいなと、漠然と思っていました。ただ、水中カメラマンでは食っていけないだろうから、普段は警察庁に勤めてドブ川で凶器を探したり行方不明者を探したりする仕事をして、休日は珊瑚の海に潜れたらいいなと子供心に夢想していました。
その後、中学と高校に入ると、食って行くためには医学部に行こうときわめて現実的な思考になり、完
全に夢はいったん消え去りました。しかし回り回って、今は水に住んでいる魚の研究をしています。

Q4

研究者になるのを諦めかけたこと、ありますか？ もしあればどうやって克服を？

A4

アメリカに行って最初の 3 年は論文も出なかったので、もう無理だろうと正直思いました。周囲の研究者は Evolution とか American Naturalist にふつうに論文を出しており、自分は進化の分野では nopaper。京大の大学院時代のボス（神経の分野では国際的にも大御所でいらっしゃいますが）の名前をラボミーティングも含めた口頭発表の機会では全力でぶつかることで、当時のボスや共同研究者をは10か考えたりもしました。克服する方法は、とにかくデータを出してコツコツ論文を書くこと、口頭発表の機会があったら、誰が見ているか分からないので最善を尽くすことぐらいしかないのではないでしょうか。トゲウオ研究で書いた最初の論文は Copeia という雑誌に出まして、いわゆるすごいジャーナル
ではないですが、私の中ではとても愛着のある論文です。今読んでも、その当時の苦悩と情熱みたいなものが思い出されます。その後もデータを出し続け、様々な論文を書き続け、いわゆるいいジャーナ

じめ、評価してくれる先人や仲間が次々に増えて来て、それもとても勇気になりました。

の質問

ルにも幸い論文を出せましたが、あの時の Copeia 論文がなければ今の自分はないと思います。あと、進化学者に聞く！ 学生からの出しても誰も知らない世界。研究者以外で生きていくとするなら、科学警察で犯罪捜査できないかと6日本進化学会ニュース

Q5

進化学者になるのに必要な素質・スキルって何でしょう？

A5

進化学は基本的に応用科学ではないので、自分が本当に面白いと思う現象を自信を持ってやりきる度胸が第一に必要ではないかと思います。生物学者は誰しも多かれ少なかれ進化に興味はあると思います。でも、進化生物学をやりきる度胸があるかどうかはかなり大事な要因だと思います。あと、進化生

March 2015

物学は、他の学問に比べて論理思考能力がかなり重要だと思います。過去に生じた進化をどうやって再構築していくか、一筋縄ではいかない営為だと思います。様々な手法を駆使して、過去をあれこれ論理的に組み立てていく地道な作業だと私は思います。

Q6

学部生・院生当時の一番の思い出は？

A6

大学院時代に、なかなかデータも論文も出なかった時に、似た境遇の同級生や先輩と「ふきだまり隊」
を結成し、教授の不在時にラボで飲んだりしていたことでしょうか。あと、優秀な先輩方が多かったので、背中から学ぶことが多かったです。この人のここには絶対叶わない、と思わされたことは数限りな
くありました。だからこそ、分子神経や医学研究はきっぱりあきらめて、進化とか少し違う分野にずらして生きていこうと決意することができました。国内外に関わらず、優秀な研究者と多く交流することによって、自分の長所短所が明白になり、自分のコアが見えるのではないかと今も思っております。

Q7

現在の研究内容について教えてください。

A7

トゲウオやメダカの表現型多様性の遺伝基盤を研究しています。詳細はホームページや論文を拝見ください。一緒に真剣に研究したい人はメールくだされば詳細を説明します。

Q8

今後の研究展開や抱負を聞かせてください。

A8

大きな目標は、100 年後に世界のどこかの一人でもいいから感激してくれるような論文を書くこと。至近的には、トゲウオやメダカの表現型多様性を生み出した遺伝的変異を早く同定したいです。

Q9

10 年後、進化学はどこまで進んでいると思いますか？

A9

今、次世代シークエンサーと遺伝子編集（CRISPR など）が可能な時代になりました。進化生物学者にとって、とても楽しい時代だと思います。今後の 2 〜 3 年ほどは、次世代シークエンサーと遺伝子編集の仕事がいっぱい出るでしょう。でもその後は正直分かりません。私も教えてもらいたいです。

Q10 未来の進化学者に一言。
A10 「これは面白いから自分はやりたいです。やらして下さい。
」と大声で言える度胸、そして、それを他人に納得させる論理力と説得力があるかどうかが研究者の器を決めると思います。つまり、他の人がやっているから自分もやるとかではないということ。あとは、自分の作った仮説を反駁するような実験
反証できなかったら、おそらく正しい理論でしょう。一度積み上げた積み木を根底からひっくり返すかもしれない実験をすることはとても怖いことです。でもそれをやらないと研究は面白くなっていかないと思います。怖いけれども、積み木を壊せば壊すほど、研究ってどんどん面白くなっていくと思います。若い人は不安でしょうが、可能性も無限大です。是非勇気を持って挑戦して下さい。
研究者紹介
潤

所属：国立遺伝学研究所

10

生態遺伝学研究室

最終学歴（学位種別、専攻、年）
：

の質問

名前：北野

進化学者に聞く！ 学生からのを敢えて勇気をもってできるかが実験生物学者にとっての器を決めると思います。反証しようとしても7日本進化学会ニュース（医学博士、生理系専攻、2002 年）
職歴（略歴）：

2001 〜 2003

京都大学 大学院 生命科学研究科 認知情報学講座

助手

2003 〜 2009 フレッドハッチンソン癌研究所 ポスドク研究員

March 20152009 〜 2011東北大学 大学院 生命科学研究科 生物多様性進化分野

助教

2011 〜現在

国立遺伝学研究所 新分野創造センター 生態遺伝学研究室

特任准教授

日本進化学会学会賞受賞記

共生、進化、生物多様性―生きものにわくわくしつづける喜びとともに―
深津武馬（産業技術総合研究所・首席研究員）
このたびは日本進化学会学会賞および木村資生記念学術賞を授賞いただいたことを光栄に存じます。歴代の高名な受賞者を眺めたとき、自分がその末席に名を連ねることに、少々非現実的な感覚を禁じえません。
何の実績もなく、情熱と勢いだけは人一倍に、生意気盛りであった学生のころから、主観的には自分があまり変わっていない気がします。しかし振り返ってみれば、私が研究の道に足を踏み入れてから 27 年も経っていました。あのころは日本進化学会なんて影も形もありませんでした。進化に関する一般向けの書籍にしたってお寒いもので、高校生、大学生の頃に書店や図書館の棚にならんでいたのは「今西進化論」関連がほとんど。当時の私にだって実質無内容であることが歴然とわかるような代物でした。木村資生先生の「分子進化
［1］

［2］

書籍部で出会い、当時の私には難しかったけれど、貪るように読んだことを憶えています。でも分子進化学が確かに重要なことはわかったけれど、私が本当に知りたかった生物の形態や行動や生態などの「明らかに適応的にみえる」「まさに生物らしい」性質の進化や分子機構については、残念ながらあまり多くを語ってはくれませんでした。そんな中で一筋の輝きをみたのは、日経サイエンス別冊「細胞分子生物学」に江口吾郎先生の［3］

翻訳で収録された W. J. ゲーリングの「発生をつかさどる分子」 だったかもしれません。単一の遺伝子の変化（当時開発されたばかりの in situ ハイブリダイゼーションには放射標識が使われていて、最先端の困難な技術でした）、大学 2 年生の私にも、分子の言葉で生きものの「かたち」や「成り立ち」を理解できる道筋が見えた
気がしました。いま思えば進化発生学 EvoDevo の曙光を垣間みたわけですが、現実に限定されたモデル生物
種のくびきから解き放たれて、コオロギでもカブトムシでもカメムシでも、現在の私たちのように自在に発生や進化の分子機構に取り組めるようになるなんて、当時は夢のまた夢でした。
ひるがえって今、日本進化学会大会に集い熱く議論をたたかわせる若き進化学徒の姿を目のあたりにし、魅力あふれる進化関連の書物は巷にあふれ、インターネットで気の遠くなるほどの進化関連情報の大海を瞬時に検索でき、全ゲノム情報まで自在に駆使しての深く広い研究アプローチがあまねく展開されている状況を鑑みると、確かに進化学は着実に、より良い方向に発展してきたのかなという感慨を新たにします。しかし一方で、自分が本当に進化学を希求して取り組んできたのかと振り返ったとき、必ずしもそうでもないのかなと思い至ります。私はただひたすらに、昆虫が、生きものが大好きで、面白くて、わくわくし続けてきただけなのだと。多くの自然愛好家、ナチュラリスト、昆虫マニア（斯界では「虫屋」と呼んだりします）がそうであるように。ただ私の場合、見たり、採集したり、飼ったり、蒐集したりするだけではなくて、その裏にあるもの、メカニズムを、相互作用を、物質基盤まで理解できたらどんなにいいかという興味と指向性、そしてそれを実行にうつす情熱と行動力を持ち合わせていただけなのだと。

共生︑進化︑生物多様性︱生きものにわくわくしつづける喜びとともに︱でショウジョウバエの羽や脚や触角が相互に転換する、生体内での遺伝子の発現を時空間的に可視化できる

日本進化学会学会賞受賞記「続・分子進化学入門」 が出たのが大学 2 年生のとき。東大駒場の学入門」 が刊行されたのが大学 1 年生、

8日本進化学会ニュース

幼い頃
私の子供の頃からの記憶の多くは、そのとき出会った虫やその他の生きものに結びついています。なぜなのかはわかりませんが、それが世の中を認識するための支点、あるいは楔のようなものだったのかと思います。生まれてから博士の学位をとるまでの 28 年間、私は東京都杉並区に住んでいました。山の手の典型的なMarch 2015

住宅地で、森林も田畑もほぼ皆無の、自然環境という観点からはまったく貧相な場所でしたが、かつて江戸を支える導水路であった玉川上水の暗渠上につくったウナギの寝床のような公園が近所にあって、幼い私はそのところどころにちょっとした草ぼうぼうの場所をみつけては、もぐり込んでさまざまな紋様のナミテント、ヨモギハムシの青藍色、赤銅色、緑銅色の色変ウを集めたり（黒色 12 紋型が少なくて採れると嬉しかった）、光り輝くアカガネサルハムシに出会ったりすわりを並べたり（10 匹採ればみんな少しずつ色合いが違った）ると大喜びで宝物のように持ち帰りました。草むらの中の石をひっくり返せばダンゴムシ、ワラジムシ、ナメクジ、コオロギ、マルガタゴミムシ、ヨツボシテントウダマシなどが次々に現れました。そんな小さな世界ですら謎にみちていました。細長い普通のヤスデ（たぶんヤケヤスデ）だけでなく、平たく灰色でごくゆっく
りとしか動かない三葉虫を引き延ばしたような謎の生物によく出くわしましたが、これがマクラギヤスデであると知ったのはずいぶん後年のことです。そういった石下には赤黒まだらで派手ないでたちのアカシマサシ
ガメがよくいたのですが、本種がヤスデ食であることを知って得心したのは研究の道に進んでからです。ス
ローモーションで堅いからだをぎこちなくうねらせる蠕虫がときどき土の中から現れて、ずっと謎の生物だったのですが、コメツキムシの幼虫だとわかったのもずっと後のことでした。
私の実家には小さな庭があって、多少の草木が植えられ、睡蓮鉢がいくつかおいてあり、都市の一隅にさ
さやかな生態系を構築していました。ヒシバッタ、ノミバッタ、トウキョウヒメハンミョウは初夏の地表の常連でしたし、花壇を囲む丸石の下にはとぐろを巻いたミスジコウガイビルや、微小だけれど蜜蝋のような風合いのオカチョウジガイが隠れ、ナツミカンとサンショウの葉上にはアゲハやクロアゲハがいつの間にか卵をハは橙色、クロアゲハは赤色の角を出します）。セグロアシナガバチは巣への水汲みに頻々と睡蓮鉢を訪れ、立ち去った後の丸い葉をそっと裏返すと黄色い飴細工のようなツマグロオオヨコバイの幼虫が横歩きし、水中にはサカマキガイやカワコザラなどの小さな貝だけでなく、アジアイトトンボやシオカラトンボのヤゴの姿も見えました。
小学校に入ってからは行動範囲も広がり、特に井の頭線の線路脇の小さな荒れ果てた資材置き場には、樹トキマダラヒカゲ、コジャノメなどの脇役には目もくれず、主役のシロテンハナムグリとカナブンをとらえては、飼育ケースに放り込んでスイカなどを与えて飼うことに熱中しました。いつのまにか産卵していて土中にたくさん幼虫をみつけ、ファーブル昆虫記にあったハナムグリ幼虫の背面歩きを実見した感動はいまも憶えています。この資材置き場では、朽ち果てた廃材が発生源となっていたのでしょう、極小サイズのコクワガタが採れたことも 2 度ほどあり、当時の私には大戦果でした。母の実家のある新潟県長岡の悠久山公園で道沿いに勇壮に飛ぶオニヤンマを初めてネットインした手応え、臨海学級で訪れた千葉県鋸山の麓で偶然手にした
アオマダラタマムシの信じ難いほどの美麗な輝き（私のこれまでの人生で唯一の出会いです）など、いまなお鮮烈に思い出されます。

高校時代―本格的に虫採りをはじめる
中学、高校と東京の多摩地区にある私立の進学校に通いました。そのころに自覚したのは、私は人間関係に関心がもてず、煩わしいばかりだということでした。勉強はそこそこに、図書館でさまざまな本を濫読し、天気のよい日は学校構内に残された雑木林を独りで散策していました。武蔵野の面影を残す環境で、初夏には立派なシロスジカミキリやゴマダラカミキリが姿を見せ、倒木に生えた菌類には色とりどりのオオキノコム
シ類が集まり、そんな朽ち木を踏み割ると中からクワガタムシの幼虫が転がり出てきました。真夏には樹液に共生︑進化︑生物多様性︱生きものにわくわくしつづける喜びとともに︱液のよく湧き出るクヌギの木が 3 本あって、有刺鉄線の破れ目からもぐり込んでは、ヨツボシケシキスイ、サ日本進化学会学会賞受賞記

産みつけ、鳥糞のような若令幼虫や立派な緑色の終令幼虫は指でつつくと肉角を伸ばしてくれました（アゲ9日本進化学会ニュース

カブトムシやノコギリクワガタが集い、幼い頃からの憧れを満たすことができました。私は 4 歳のころから剣道を習っていて、中学でも剣道部に入ったのですが、惰性のようなもので、自分の本当にやりたいことではなかったという感覚が次第に強くなり、高校 1 年の春に 2 段への昇段試験を受けて合格した翌日に退部しました。ただちに生物部に入りなおし、先達の同級生たちに教えてもらいながら、当時は渋谷の宮益坂上にあっMarch 2015

た志賀昆虫普及社で採集用具をそろえ、まずは多摩川の河岸段丘に残る林に通って雑木林のいろんな虫との出会いを一通り経験し（ここでマスダクロホシタマムシを初めて採ったのが忘れられません）、ついで高校の最寄り駅からも自宅からも電車 1 本でアクセスできる高尾山麓に通いつめ（主に早春に飛ぶヒラヤマコブハナ
カミキリ狙いでしたが、渓流沿いを俊敏に飛行するムカシトンボ、コボトケヒゲナガコバネカミキリ、ヨコヤ
マトラカミキリ、クリストフコトラカミキリなどの素敵な虫がいろいろ採れました）、さらには中央線沿線の相模湖や藤野に足をのばすようになり、やがて初鹿野（現在の甲斐大和）から大菩薩嶺南麓を重点的なフィール
ドとしながら、山梨県や長野県の各地に遠征を繰り返すようになり、図鑑の中でしか見たことのない憧れの虫たちを追い求めました。

駒場時代―南国への憧憬と彷徨そうこうしながら一応受験勉強らしきこともして、東京大学理科Ⅱ類にもぐりこみました。大学生になって環境も世界も大きく広がり自由度も高くなり、いろいろなことに関心をもつようになりました。さっそく生
物学研究会というサークルに入って、いろんなフィールド活動や合宿に参加し、虫採りばかりでなくバード
ウォッチングなどにも手を出しました。ここで大きかったのは、先輩からの紹介やコネクションで環境調査のアルバイトをするようになったことです。会社の人に連れられて調査地にいって（ゴルフ場建設予定地とか、ゴミ処理場予定地とか、開発後の環境モニタリングとか、いろいろありました）、一日ひたすら昆虫採集をして（環境調査なのでえり好みせず網羅的に何でも採りまくってビニール袋にぶち込んでいきます）日当をもらのは種名を調べてリストを提出することにより報酬をもらいます。趣味と実益を兼ねていたのみならず、自分では決して行こうとは思わないような場所や環境で採集経験をつみ、またそれまであまり関心を持つことのなかった多様な昆虫類（カミキリムシなどの甲虫、チョウ、トンボなどではない有象無象、いわゆる「雑虫」と呼ばれるやつらです）についての知識を蓄積したことは、自分のナチュラリストとしての経験値、実力を大きく向上させる効用がありました。
てみることにしたのですが、これが衝撃的にハマりました。亜熱帯の雰囲気、植生、本土とは大きく異なる
魅力的な虫や生きものたちに魅了され、それから大学の春休みと秋休みには必ず石垣島、西表島、与那国島、宮古島、沖縄本島、奄美大島などを訪れるようになりました（他人とつるむのは苦手なので 2 度目からはすべて単独行です）。最安値のレンタカーを借りてそのなかで寝泊まりし（ホテルに泊まるなどという贅沢は想定外でした）、昼はチョウやトンボやカミキリムシなどを追いかけ、夜は街灯や自販機に集まる虫を見回ったり、林道の側溝に落ちている生きものを拾い集めたり、路傍の木々にかけたバナナトラップをチェックしたりして、朝方と夕方だけ車の座席を倒して仮眠をとるという日々を、アルバイトで貯めた金がつきるまで繰り返しました。航空運賃（当時は琉球の島嶼を南西航空がむすんでいました）は今よりずっと割高だったので、スカ
イメイトという学割みたいなのを活用したり、今では考えられませんが、東京の日の出桟橋から船で何日もかけて行ったりしたものです。初めてツマベニチョウやアオタテハモドキを捕虫網に入れたときの胸の高なり、やんばるでの深夜の彷徨のすえ、大歯型のオキナワマルバネクワガタを拾い、歓喜のあまり辺野喜林道の漆
黒の闇の中で咆哮した瞬間、アマミノクロウサギやアマミヤマシギが徘徊し、樹上をケナガネズミが走り回る
金作原の森の豊かさ、於茂登岳の登山道沿いでビーティングネットに落ちてくるコゲチャフタモンヒゲナガカ
ミキリやヒロオビオオゴマフカミキリの気品ある姿、宇良部岳の登山道沿いで白粉を装い重たげに枝からぶら下がる巨大なヨナグニサンの幼虫、宮古植物園の展望台まわりで樹冠を乱舞するチャイロカナブンの群れ、共生︑進化︑生物多様性︱生きものにわくわくしつづける喜びとともに︱

大学 1 年の春休みに、生物学研究会のみんなが南西諸島に遠征するということになり、なんとなく参加し日本進化学会学会賞受賞記

います。さらに採集した虫たち（酢酸エチルで殺してゴミからよりわけて整理します）について同定可能なも10日本進化学会ニュース

こうした素晴らしい生きものとの邂逅が無上の喜びでした。いま思えば、ハブもいる山奥を深夜に独り徘徊していたわけで、何かあったら取り返しのつかないことになる可能性もあったわけですが、当時は情熱にまかせ
怖いもの知らずで、あろうことか奄美では夜の路上で 1 m を遥かに超えるハブを見つけ、しめたと捕虫網で掬いとって黒いゴミ袋に放り込み、近くの集落の酒屋にもっていったら 4000 円で買い取ってくれて、滞在を 1

March 2015

日延ばせると喜んでいたものでした。
この南国への憧憬は、のちに東南アジア熱帯を中心に分布する、兵隊をもったツノアブラムシ類を博士課
程の研究対象に定めたことで、台湾、マレー半島、ジャワ、スマトラ、カリマンタン、スラウェシ、イリアン
ジャヤなどでのフィールドワークに展開していくことになりました。

本郷時代―動物学教室での逡巡
3 年生になって専門課程に進むことになり、なんとなく生物のことをやるならと、理学部生物学科動物学教室に進学しました。理学部 2 号館は赤門の裏手にあり、頑丈だけど古く薄汚れてエレベーターすらない（ようやく最近になって後付けで設置したようですが）典型的な大学の建物で、その 1 階の学生実習室で私も含めて 10 名の同級生ととともに午前は主に授業、午後から夜遅くまで実習に明け暮れる（ただし夕方 6 時頃からは高頻度でなしくずし的に飲み会に突入する）生活がはじまりました。当時の動物学教室の学生実習はまだ古き良き時代の面影を残し、古色蒼然かつ素敵なものでした。解剖学実習ではいきなりたらい一杯のアメリ
カザリガニを渡されて、自由に解剖して形態を観察し、スケッチしなさいとのこと。ほぼ 1 ヶ月にわたりほとんど指導らしい指導もなく（担当教官はほとんど飲み友達状態でした）、ひたすらザリガニを解剖して点描を駆使して精細なスケッチに明け暮れる（絵の上手い同級生に比して自分の画才のなさにうんざりさせられましたが）日々が続き、それが終わると発生学実習でいきなり孵卵器に大量のニワトリ受精卵を渡されて、時系列を追って卵殻をそっと取り除いて、各発生段階の胚の形態をひたすらスケッチし、またそれらの胚をとりだしの実験に没頭していたようでほとんど姿を現しませんでした）。分類系統学実習では三崎の臨海実験所に泊まり込み、磯で、干潟で、ドレッジで、プランクトンネットで、ひたすらいろいろな海の生きものを採集してスケッチする（これはとても楽しくて終わってほしくありませんでした）。生理学実習では一転して緻密な指導のもと「なまもの」としての生物の扱いを叩き込まれ、ムラサキイガイの足糸牽引筋をとりだして収縮力を測ったり、ムラサキウニの棘の根元のキャッチ結合組織（神経入力によりかたさが変わる棘皮動物に特有の奇太ったミミズを掘ってきて「ミミズの開き」を作成し、電極を刺して腹部神経索の伝達速度を測定したり、実験生物学のエッセンスを体得しました。生理学実習には臨海実験所バージョンもあって、特にシビレエイの発電器官（白い巨大な貝柱みたいなのが体側に一対存在します）を切り出して各種電気特性を測定した実習にはしびれました（体の下に手に差し込んだだけで半端なくびりびりくる；発電器官の小片を舌にのせるとぴり
ぴり金属的な味わい）。生化学実習ではウニ卵洗面器 1 杯分（!!）を出発材料に、低温室にこもって自分の背丈ほどもあるゲル濾過カラムやイオン交換カラムを用いて酵素タンパク質の精製と分析に取り組みました。
このように動物学教室での日々はそれなりに充実して楽しいものでしたが、果たして自分が本当に研究したいものがここにあるのか、というとよくわかりませんでした（もちろん自分がやりたいことがそもそも明確でないわけで、当然といえば当然なのですが…）。確かに扱っている生物は多様だけれども、生物の多様性を
正面から理解しようというアプローチたりえるのか。フィールドで出会う多様な生物がもたらすわくわく感を、はたして科学の土俵にのせることができるのか。そもそも生態学の研究室もなかったし、進化生物学はなおさらのこと。しかしフィールドに出たところで、それまでの経験に基づく皮膚感覚として、開放系の野外においていくら真摯に現象に取り組んでも、わかることに限界があるのではないかとも感じていました。いささか
生温いモラトリアムの中で、日々を過ごしていたような気がします。

共生︑進化︑生物多様性︱生きものにわくわくしつづける喜びとともに︱妙な結合組織です）を切り出して各種神経伝達物質添加の影響をみたり、農学部の落ち葉の下からまるまる

日本進化学会学会賞受賞記てパラフィン切片を作成して組織学的に観察する（担当教官は最初のインストラクションのときを除き、自分

11日本進化学会ニュース

石川統先生との出会い
4 年生になると、卒業研究のために所属先の研究室を決めなければなりません。ちょうどその年に、石川統先生が動物学教室の教授に着任しました。駒場の助教授時代に何度か授業を受けた印象もよかったし、
「細
［4］

［5］

胞内共生」 や「分子進化」 などの著書は大変にわかりやすく魅力的でした。アブラムシの細胞内共生細菌

March 2015［6］を研究しているということで、Margulis の共生説との絡みで進化の薫りもただよい、対象もいちおう昆虫です（とはいえそれまでアブラムシなど気に留めたこともなかったのですが）。迷うことなく石川研究室への配属を希望しました。この出会いが研究者としての私の運命に決定的であったと自覚したのは、しばらく後のことになります。

卒業研究―アブラムシと戯れる
石川先生からは「アブラムシの翅型分化をやってみたら」と、エンドウヒゲナガアブラムシのコロニーと、

Lees（1966）“The control of polymorphism in aphids”［7］と、Hille Ris Lambers（1966）“Polymorphism in
Aphididae”［8］を渡されました（振り返ってみれば、これらの古典を卒研生にいきなり与えた先生もなかなか渋かったなと思います）。ソラマメの芽出し上で無翅型の雌虫を単独で飼うと、生まれた子どもはすべて無翅型になりますが、10 匹ほどまとめて飼った場合には、密度効果で子どもの数十％が有翅型に分化します。現
象的におもしろく、実験的な再現も容易なのですが、実はそのメカニズムは今なお不明で、昆虫学における難問の 1 つです。私もアブラムシをさまざまな密度条件で飼育して二次元電気泳動でタンパク質を比べてみたりもしましたが、どうにも攻め手がなくて結局投げ出してしまいました。研究室のメインテーマはアブラ
ムシの細胞内共生細菌で、そちらの方がずっとおもしろそうだったのです。研究室の先輩の大学院生たちはもっぱら共生細菌のタンパク質や RNA を生化学や分子生物学の手法で解析していました。私が学生実習で身につけた組織学の手法を応用して、免疫組織化学やミクロオートラジオグラフィーでアブラムシ体内におけ［9］が私の初めての主著論文となりました。

ただ、石川研究室に入ってみて唖然としたのは、恐るべき飲み会の頻度の高さでした。先生も駒場から本郷に教授としてやってきて意気軒昂だったのでしょう。週に 4 回くらいは教授室で大量のビールと柿の種な
どの乾きものだけの飲み会が延々と夜中まで続くのです。下っ端の私は、当時赤門前にあった酒屋にしょっ
ちゅう買い出しにいかされたものです。しかし、そこでの研究談義から雑談までかわされるやりとりからは実を付けては先生にお借りして読んでいました。そこでその書物に出会ったのです。

Buchner の大著Paul Buchner というドイツの微生物学者が著した“Endosymbiosis of Animals with Plant Microorgan］
isms”［10（図1A；独語版は 1953 年、英語版は 1965 年に刊行）は 900 頁超の分厚さで、先生は「たしか昔、三橋淳先生から、共生微生物に関する最重要文献ということで譲ってもらったんじゃないかな」「いろいろ書いてあるけど、ざっと拾い読みしかしていないよ」「君がしばらくもっていていいよ」とのこと。頁をめくるとそ
こには、私がそれまで昆虫に対して抱いていた表層的な認識をくつがえし、世界観を変容させる圧倒的な情報が詰め込まれていました。目次をみただけで、当時の私ではすぐにはわからない生物の学名や英名が列挙されており、よくもこんなものまでと思うような昆虫類の共生微生物が手描きの図版とともに記載されていたのです（昆虫以外にもダニ、ヒル、ミミズ、ホヤ、原生生物などについて記載があります）。たとえば食材性／菌食性昆虫では、シロアリ、キクイムシ、カミキリムシなどは予想の範疇でしたが、ツツシンクイ、ホソヒ
ラタムシ、ヒラタキクイムシ、ナガシンクイ、ヒゲブトコメツキまで。吸汁性昆虫ではアブラムシだけじゃな
く、セミ、ヨコバイ、アワフキムシ、ツノゼミ、ビワハゴロモ、ウンカからカイガラムシ、キジラミ、コナジラ
ミ、さらには各種カメムシ類までことごとく。吸血性昆虫ではツェツェバエ、シラミ、トコジラミはもとより、共生︑進化︑生物多様性︱生きものにわくわくしつづける喜びとともに︱に多くのことを学びました。教授室の書棚にはおもしろそうな蔵書がたくさん並んでいて、飲み会のときに目

日本進化学会学会賞受賞記

る共生細菌のタンパク質の合成や局在を可視化してみたところ、先生にも認めていただき、それらのデータ

12日本進化学会ニュース

クモバエ、コウモリバエ、シラミバエ、オAC

オサシガメからゾウハジラミ（長大な吻でゾウの分厚い皮膚を突き通して吸血する
奇妙な昆虫です）まで。身近なクロゴキブ

March 2015

リやチャバネゴキブリ、クロオオアリやク
ロヤマアリにも細菌を共生させるための特別な細胞が体の中にあるという。私がこれまで当たり前のように追いかけ、手にとり、戯れてきた昆虫の中に、これほどまでに豊かな見えざる世界が入れ子になって隠されていたとは。しかも、これら膨大な
知見はすべて 1950 年代以前に集積されたBもの。分子生物学の勃興以前、電子顕微鏡も存在しないか一般には利用困難だった時代、生物学者の手にあった当時最先端のテクノロジーは Zeiss の光学顕微鏡で、その本場のドイツを中心とした一群の微生物学者たちは、手に入る限りのありとあらゆる動物の体内微生物を探索する営図1
石川統先生の形見の Paul Buchner の本。
（ A ）表紙。
（B）
共生細菌カプセルを吸うヨーロッパ産マルカメムシの孵化幼虫の図版。
（ C ）アタマジラミの生活環における共生器官から卵巣基部への共生細菌の移行過程を示す図版。

みに没頭し、その知見を集大成したのがこの本だったのです。しかもこれらの多様かつ興味深げな生物現象の大部分は、少数のモデル生物に依拠しちなみに私は大学院生時代を通じて、この本をほとんど私物化していました。たまに必要なときに先生が取りにきて、すぐに私が取り戻すといった感じでした。生物の和名や注釈を鉛筆で書き込んだりもしながら、本当に多くのことを学びました。先生はそんな私の狼藉にも寛容でした（もっとも生物名の書き込みは先生のお役にもたったのではないかと推察します）。後年、先生が癌で亡くなられた際に、奥様にお願いして、私の書き込みだらけのその本を形見分けしていただきました。今も私の座右にあり、未だに尽きぬ驚きとアイディ大学院へ―未探索の共生現象の沃野に踏みだす
修士課程でもそのまま石川研究室に所属し、アブラムシの共生微生物を研究することにしました。まだ明
確なビジョンはありませんでしたが、とにかくエンドウヒゲナガアブラムシというモデル種にとらわれず、いろんなアブラムシの内部共生系を調べてみようと心に決め、本郷キャンパスの植え込みから路傍の茂み、公園や街路樹、早春の草原、初夏の丘陵や山地と、天気のいい日は毎日のように探索にでかけました。すると
これまで気にも留めていなかったのが嘘のように、いろんな種類の色とりどりのアブラムシたちが目にとびこんできます。あっという間に 100 種近くのサンプルが集まり、それらを次々にタンパク質抽出や組織切片作成に供し、共生細菌のタンパク質に対する抗体を用いたイムノブロッティングや免疫組織化学などによる共生細菌の検出および可視化をおこなっていきました（当時は PCR の普及前夜で、もっぱら抗体検出法を用いて32。
いました；DNA 配列決定は P 標識で長大なスラブゲルと X 線フィルムを使っていた時代です）

でも本当は、他にもやりたいことは山のようにあったのです。たとえば Buchner の本には、ヨーロッパ産のマルカメムシの母虫が卵の横に共生細菌のつまったカプセルを一緒に産みつけ、孵化した幼虫がその中身。この虫だったら、卵とカプセルをピンセットでより分けるだを吸っているスケッチが載っています（図 1B）
けで、宿主と共生細菌を分離でき、いろんな操作実験ができそうでした。共生細菌の化学成分を分析した

共生︑進化︑生物多様性︱生きものにわくわくしつづける喜びとともに︱

アの源泉となっています。

日本進化学会学会賞受賞記

た近代生物学の潮流から置き去りにされ、ほぼ完全に忘れ去られ、ほとんど研究されてきませんでした。

13

日本進化学会ニュース

り、共生細菌を宿主の集団間や種間で入れ換えて共進化の程度を実験的に調べたりもできるんじゃないか。
また、人の血を吸うシラミでは、若令幼虫の腹面にある胃板とよばれる共生器官に局在している共生細菌が、幼虫のある段階で縦列をなして卵巣基部の細胞内にダイナミックに移住していく様子が記載されています（図。この移動およびターゲッティングの機構はいったい何なのか。でも当時の私は駆け出しの修士課程の
1C）

March 2015

大学院生で、多様なアブラムシの共生系を調べることだけで手一杯の状況でした。
これらの封印されたアイディアに具体的に取り組めるようになったのは、それから 10 年以上がたち、私がつくばで自分の研究グループを主宰するようになってからのことでした（マルカメムシの共生細菌には石川［11］

先生にちなんで “Candidatus Ishikawaella capsulata”、シラミの共生細菌には “Candidatus Riesia pediculi-

［12］

cola”

と命名しました）。振り返ってみれば、私の研究室で推進されている多種多様な研究テーマ群のうち、少なからぬものがこの頃すでに萌芽していたことに思い至ります。ようやっとその頃の夢を叶えることができるようになってきたということなのでしょう。

兵隊アブラムシの魅惑
アブラムシの共生細菌を主たる研究テーマに定め、多種多様なアブラムシを集めて調べていくうちに、「兵隊アブラムシを調べてみたい」「どこにいったら社会性アブラムシに会えるのだろうか」と熱い想いがわき上［13］

がってきました。青木重幸先生の「兵隊を持ったアブラムシ」 を初めて読んだのは、たぶん私が高校 3 年生のときです。社会性昆虫といえばアリ、ハチ、シロアリというのが常識だった 1970 年代に、北海道大学で分類学を志していた 1 人の大学院生が、アブラムシに不妊の兵隊階級が存在して社会性であるという昆虫学史に残る大発見を成し遂げた、その過程における思索と探求の息吹が臨場感をもって伝わってきます。いまでこそ、若き研究者による知的探求と情熱にあふれる魅力的な書物はたくさんありますが（たとえば東海大学出版会の「フィールドの生物学」シリーズなど、きわめて質が高く秀逸です）、「兵隊を持ったアブラムシ」はそます）。思い切って青木先生に「お会いしてお話をうかがえないでしょうか」とお手紙を書いたところ（当時はe-mail もありませんでした）、丁寧なお返事をい&.79 G;>B<

ただきました。京王線新宿駅の改札前にあった
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「スタンプパンダ」の前で待ち合わせ、近くの喫(19

茶店で兵隊アブラムシについていろいろとご教

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示いただいたのみならず、その 2 週間後には丹沢のクサボタンワタムシの生息地を案内いただ
き、さらに秩父正丸峠のハクウンボクハナフシ

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アブラムシ、マンサクイガフシアブラムシ、オ

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ニコナフキツノアブラムシなどのポイントを教えていただきました。

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青木先生の手引きにより、社会性アブラムシのことを知れば知るほど、奇妙奇天烈で面白い
生物現象が宝箱のように詰まった生物であることがわかってきました。図 2 に社会性のツノア

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図2

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0-84,
 G?=43:A"
/55 ツノアブラムシ族アブラムシの典型的な生活環。

ブラムシ類の典型的な生活環を示します。一次
寄主と二次寄主とよばれる 2 種類の植物の間を行ったり来たりするのですが、一次寄主のエゴ
ノキ属上では植物形態を巧妙に操作して奇妙な形の虫こぶをつくり、そのなかで単為生殖で繁殖し、2 令幼虫の一部が兵隊に分化して、普段

共生︑進化︑生物多様性︱生きものにわくわくしつづける喜びとともに︱

$&

日本進化学会学会賞受賞記

れらの先駆ともいえる名著です（長らく絶版となっていましたが、2013 年に復刻されたので一読をおすすめし14日本進化学会ニュース

は虫こぶ内の清掃をおこない、外敵がくると口針で刺して撃退します。二次寄主のイネ科植物上では虫こぶはつくらずに単為生殖で繁殖し、1 令幼虫の一部が兵隊に分化して、外敵が来ると太い前脚で組み付いて頭部のツノで刺して攻撃します。同じゲノムセットで単為生殖しているクローン集団なのに、有翅虫と無翅虫、兵隊と非兵隊、一次寄主タイプと二次寄主タイプ、さらには無性世代と有性世代と、多いものでは同種内にMarch 2015

10 種以上の異なる表現型（モルフ）があらわれます。このような社会性アブラムシの面白さを探求していく中［14 〜 17］から、次節に述べる共生微生物置換現象の発見のみならず、兵隊階級分化機構の解析［18, 19］、自己犠牲的な虫こぶ修復現象の発見と解析質の同定と進化、兵隊攻撃毒物［20, 21］、昆虫により誘導される新規植物生［22］

理形質の解明など、現在も展開中の多数の研究テーマが次々に生まれてきたのです。

ハクウンボクハナフシアブラムシにおける酵母様共生真菌の発見
青木先生に教えていただいた正丸峠の道沿いで、大きな丸い葉をつけるハクウンボクの枝上に、緑色のサ。指でつつくと虫こぶ下面のンゴのようなハクウンボクハナフシアブラムシの虫こぶをみつけました（図 3A）
小孔から、ちっぽけな 2 令の兵隊アブラムシ（図 3B）が出てきて臨戦態勢にはいり、手によじのぼってきて勇敢にも私の皮膚に口針を突き立てます。兵隊アブラムシの攻撃を自ら体験した嬉しさに、ちくちくした痛痒
さも気にならず、思わず笑みがこぼれてしまいました。研究室にもちかえってイムノブロッティングで調べると、なんと共生細菌のタンパク質がまったく検出されません。組織切片を作成して観察してみると、アブラム
シに存在するはずの共生細菌を収納する菌細胞がみつからず、かわりに腹部体腔内に出芽像を示す粒子が散。透過電顕で観察すると、分厚い細胞壁に核とミトコンドリアがみられ、これは酵母在していました（図 3C）［23］などの単細胞真菌に典型的な微細形態です（図 3D） 。

アブラムシ類は世界から 4,000 種以上が記載されており、特定の共生細菌（Buchner にちなみ Buchnera［24］

aphidicolaと命名されています）を菌細胞という特殊な細胞内に保有しています。この共生細菌は植物の
［25］

。共生

細菌の系統関係が宿主アブラムシの系統関係と高度に一致することから、この共生関係の起源は現生のアブ［26］

ラムシ類の共通祖先、およそ 1 〜 2 億年前にすでに成立していたと推定されます。すなわち、まだ地球上を恐竜たちが闊歩していた頃から、アブラムシは共生細菌と密接な共進化関係にあったはずです。ところが
ハクウンボクハナフシでは、その共生細菌が失われて、酵母のような真菌に取って代わられていたのです。

C

B

D
図3
ハクウン ボク ハ ナフ
シアブラムシ。
（ A ）サンゴ状の虫こぶ。
（ B ）ヒメカゲロウの幼虫を攻撃する兵隊 幼虫。
（ C ）幼虫腹部の横断面の光学顕微鏡像。組織間隙に酵母様［ 23 ］
共生真菌が充満している 。
（ D ）酵母様共生真菌の透過電［ 23 ］
子顕微鏡像 。

共生︑進化︑生物多様性︱生きものにわくわくしつづける喜びとともに︱A

日本進化学会学会賞受賞記

汁液から摂取できないアミノ酸類を合成してくれるため、宿主アブラムシの生存や繁殖に必須です15日本進化学会ニュース

博士課程からポスドク時代 ― ツノアブラムシ類を求めて東南アジアへ
すなわち、ハクウンボクハナフシアブラムシの祖先において、細菌から真菌への共生置換がおこったに違いありません。ハクウンボクハナフシアブラムシは、東南アジアを中心に分布するツノアブラムシ族という分類群に属しています。ということはツノアブラムシ類を徹底的に収集して調べれば、このダイナミックな共生

March 2015

進化の過程と起源に迫ることができるに違いありません。こうして博士課程におけるメインテーマの方向性が定まりました。日本国内で入手できる種類は自分で採集し、青木先生と共同研究者の黒須詩子さんからは
台湾での定期調査の際に得られた多数のエタノール漬標本を提供いただきました。さらに自分でも台湾、マレー半島、インドネシアの島嶼を歴訪して、最終的にツノアブラムシ族の全 8 属を網羅する 40 種以上のサンプルを入手して、それらの共生微生物を組織学的に調べました。すると大部分の種は菌細胞内に共生細菌を保有していたのですが、ヤドリギアブラムシ属、ササマルアブラムシ属、ヒラタツノアブラムシ属の 12 種では、菌細胞も共生細菌もみつからず、ハクウンボクハナフシアブラムシと同様に酵母様共生真菌が腹部体腔に充満していたのです。すなわち、これらのアブラムシの祖先で細菌から真菌への共生置換がおきたことが［27］

わかりました。ここまでの研究成果を博士論文にまとめて、1994 年の春に学位を取得しました。

その頃までに PCR はすっかり普及し、ABI の蛍光 DNA シーケンサーも利用可能になり（とはいえまだスラブゲルを使っていましたが）、Clustal V, PHYLIP, PAUP などを用いた分子系統解析もおこなえるようになっていました。酵母様共生真菌のリボソーム RNA 遺伝子を真菌特異的プライマーで PCR 増幅し、塩基配列を決定して分子系統解析したところ、意外なことが判明しました。酵母みたいな形態をしているのに出芽酵母（Saccharomyces cereviciae）や分裂酵母（Schizosaccharomyces pombe）と類縁関係はなく、アカパンカビ（Neurospora crassa）などと近縁で、詳しく解析したところ、冬虫夏草類（Cordyceps spp.（図） 4A 〜 C）の単系統群［28 〜 30］のなかにすっぽり入ってしまったのです。すなわち、ツノアブラムシ類の酵母様共生真菌（図 4D）というのは、冬虫夏草のような昆虫寄生菌が宿主を殺すことをやめ、共存する途をえらび、次世代に垂直感染でだと思われます。
、
冬虫夏草類というもの自体が、非常に面白く魅力的な菌類で（図 4 を見ていただければわかりますよね）［31, 32］

私はその後、冬虫夏草類の多様性、系統、進化に関する研究も展開していくことになります

B

C

D

図4
冬虫夏草と酵母様共生真菌。
（ A ）オオセミタケ。
（ B ）カイガラムシツブタケ。
（ C ）ヤンマタケ。
（D）
ササマルアブラムシの酵母様共生真菌。

共生︑進化︑生物多様性︱生きものにわくわくしつづける喜びとともに︱A。

日本進化学会学会賞受賞記伝えられるようになったものらしい。まさに「寄生」から「相利共生」が、「病原体」から「共生体」が生じたの

16

日本進化学会ニュース

つくばの国立研究所へ
学位取得後は、日本学術振興会のポスドクとして石川研究室でさらに 1 年を過ごし、東南アジア諸国を歴訪してツノアブラムシ類をサンプリングしたり、「日本冬虫夏草の会」に入会して教えを乞いながら冬虫夏草
類の試料収集や分析に取り組んだり、それらの分子系統解析を進めたりしていましたが、翌年の 4 月からつく

March 2015

（後に改組にばにある通商産業省（当時）の国立研究所である工業技術院 生命工学工業技術研究所［生命研］
より独立行政法人 産業技術総合研究所［産総研］に統合）に研究員として就職することになりました。
私が産総研にいることを不思議／不審に思い、「なんで？」と聞いてくる人がたくさんいます。産業応用への取り組みで知られる産総研で、なんでアブラムシだのカメムシだのと戯れながら基礎研究をやっていられるのか。そもそもなんでお前なんぞが採用されたのか、ということでしょう。でも、少なくともその始まりには、ちゃんとした理由と経緯があったのです。
当時、通産省では、東南アジア熱帯の生物多様性、特に微生物遺伝子資源の大きな可能性に着目して、それらの応用開発利用をめざす「熱帯生物活用プロジェクト」、通称「ジャングル・バイオ」（笑っちゃうネーミ
ングですが、まじです）の立ち上げに向けて動いていました。そのための人員として生命研に研究員の採用枠がつき、担当の研究室長が適任者を探していました。ちょうどその頃につくばで日本微生物資源学会大会があり、石川先生がシンポジウム招待講演者だったのですが、都合が悪くなって私が代理で行くことになり、東南アジアのフィールドワークの話もまじえてツノアブラムシ／冬虫夏草の共生進化について講演したのです。たまたまシンポジウム会場にいた研究室長は「こいつならインドネシアに送り込み、いろんな生物試料を収集してこいといったら、嬉々としてやるに違いない」と確信したのでしょう（まあ、実際そうですが）。さっ
そく翌日には石川先生に電話がかかってきて、そういう展開になった次第です。
というわけで 1995 年 4 月からつくばでの生活が始まりました。いちおう通産省の職員ということで、代々
木オリンピックセンターでの国家公務員合同初任研修にも参加して、当時の村山富市首相の訓示をうけ、田やこしい会議や交渉はもっぱら上司たちの担当で、私は現地の研究機関の訪問、現場の研究者との交流および人脈の構築、そしてそのついでに（というか私としてはこちらが本命でしたが）現地の研究者の付き添いおよび案内のもとで、インドネシア各地における生物試料の収集（専門のアブラムシその他の昆虫試料収集が主でしたが、現地の伝統発酵食品からの微生物単離なども）に従事しました。インドネシア側からの研究者の受け入れ、DNA 解析などの技術指導も担当しました。毎年インドネシアにそれなりの期間にわたって滞在でCOP1、1995 年にインドネシアで COP2、1996 年にアルゼンチンで COP3（第 1、2、3 回生物多様性条約締結
国会議）が開催され、発展途上国の資源ナショナリズムがどんどん先鋭化し、当初想定していたような形でプロジェクトを進めることが難しくなったのでしょう、年々予算が削られ先細りとなり、ジャングル・バイオはフェードアウトしていきました。そこでプロジェクトの業務や義務から解放された私は、理解のある上司や石川先生からのサポートにも恵まれて、本当にやりたい研究、心からわくわくできる研究、多様な昆虫類と微生物の相互作用や進化の研究に邁進していくことになったのです。

めくるめく昆虫と微生物との日々 ― 汲めども尽きぬ泉を汲み続ける
図 5 に私が研究してきた虫たちのポートレートを示します。ただし、これらは実際にいろいろな形で扱ってきた多種多様な虫たちのごく一部に過ぎません。代表的な研究成果およびそれに関わる虫たちを列挙すると：［ 33, 34 ］

・共生細菌による植物適応の発見（アブラムシ）［ 35 ］

・共生細菌による害虫化の発見（マルカメムシ）［ 36 ］
・共生細菌による殺虫剤耐性獲得機構の発見（ホソヘリカメムシ、カンシャコバネナガカメムシ）［ 37 〜 39 ］
・共生細菌による宿主昆虫の生殖操作機構の解析（ショウジョウバエ、キチョウ）［ 40, 41 ］

・宿主昆虫の体色を変える共生細菌の発見（アブラムシ）

共生︑進化︑生物多様性︱生きものにわくわくしつづける喜びとともに︱きて、私としてはなかなか楽しかったのですが、1992 年の生物多様性条約締結を背景に、1994 年にバハマで

日本進化学会学会賞受賞記

原総一郎や平山郁夫の講演をきかされたりもしました。さてジャングル・バイオはどうだったかというと、や17日本進化学会ニュース［ 42 〜 45 ］
・共生維持に関わる共生細菌の遺伝子および産物の解析（ホソヘリカメムシ、チャバネアオカメムシ）［ 46 〜 49 ］
・宿主昆虫による共生細菌の垂直伝達機構の解明（アブラムシ、マルカメムシ、ベニツチカメムシ）［ 50 ］
・共生細菌の精子経由垂直伝達の発見（ツマグロヨコバイ）・共生細菌の垂直伝達に関わる宿主昆虫の機能性物質生産の解析（マルカメムシ、ベニツチカメムシ、クヌMarch 2015

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私が研究してきた虫たち。
（ A ）エンドウヒゲナガアブラムシ［9, 33, 34, 40, 41, 46, 58, 78, 89］。
（B ）ハクウンボクハナフシ［14 〜 19 ］。
（ C ）モンゼンイスアブラムシ［20 〜 22］。
（D ）マルカメムシ［11, 35, 47, 48, 51, 53］。
（E ）オオツノカメムシ［85］。
アブラムシ［ 49, 91］
［ 92, 93 ］
［ 36, 42 〜 45, 54, 55, 59 ］。
（ G）ミツボシツチカメムシ。
（H）ホソヘリカメムシ。
（I）カンシャコ（F ）ベニツチカメムシ［ 36 ］（ J）ヒメナガカメムシ［83, 86］。
（K ）チャバネアオカメムシ［84］。
（L ）ナガメ［73］。
（M）クヌギカメ
バネナガカメムシ 。
［ 52, 84 ］
［ 94 ］［ 60, 64, 65 ］
［ 67 ］。
（N）アカギカメムシ 。
（ O ）トコジラミ。
（P ）ケブカクモバエ（上）とヘラズネクモバエ（下） 。
ムシ［12 ］［ 68 ］［ 61, 62, 79 ］
（R ）ハトナガハジラミ 。
（ S ）アズキゾウムシ。
（ T ）コクワガタ。
（U）クリシギゾウム（ Q ）コロモジラミ 。
［ 70, 82, 87 ］。
（ V ）バナナツヤオサゾウムシ［77］。
（ W ）クロカタゾウムシ［77］。
（ X ）キイロショウジョウバエ［37, 38］。
（ Y ）キシ［ 39, 81］。
（ Z ）ショウジョウトンボ［88, 90］。
（ a ）ヒメフタテンヨコバイ［75］。
（b ）ミカンキジラミ［57］。
（ c ）ミカンコナカ
チョウ［ 56 ］（ d）オオワラジカイガラムシ［95］。
イガラムシ 。
図5

共生︑進化︑生物多様性︱生きものにわくわくしつづける喜びとともに︱B

日本進化学会学会賞受賞記

A

18

日本進化学会ニュース［ 49, 51, 52 ］
ギカメムシ）

・共生細菌のゲノム解析（マルカメムシ、ホソヘリカメムシ、クヌギカメムシ、キュウコンコナカイガラムシ、［ 52 〜 57 ］

ミカンキジラミ）［ 58 〜 60 ］

・昆虫共生器官／細胞の発現遺伝子解析（アブラムシ、ホソヘリカメムシ、トコジラミ、マルカメムシ）

March 2015

・共生細菌ゲノムから昆虫ゲノムへの遺伝子水平転移の発見（アズキゾウムシ、マツノマダラカミキリ、ミカ［ 56, 61 〜 63 ］

ンコナカイガラムシ）［ 57, 64 ］
・遺伝子水平転移による共生細菌の新規機能獲得の発見（トコジラミ、ミカンキジラミ）［ 64, 65 ］
・吸血衛生害虫における共生細菌の機能解析（トコジラミ）［ 12, 66, 67 ］
・吸血性昆虫における共生細菌叢の解明（ヒトジラミ、サルジラミ、クモバエ）［ 68 ］
・角質食昆虫における共生細菌叢の解明（ハジラミ）［ 23, 28, 69 ］
・昆虫共生真菌の同定と解析（アブラムシ、クワガタムシ、コメツキモドキ）［ 70 〜 77 ］
・農業害虫の生存に必須な共生細菌の同定（カメムシ類、ヨコバイ類、ゾウムシ類）

・昆虫自然集団における共生細菌叢の解明（アブラムシ、アズキゾウムシ、キチョウ、カメムシ類、シギゾウ［ 78 〜 84 ］

ムシ）

・昆虫－共生細菌間の共進化過程の解析（マルカメムシ、ツノカメムシ、ヒメナガカメムシ、クヌギカメム［ 11, 52, 67, 85 〜 87 ］

シ、クモバエ、シギゾウムシ）［ 46, 86 ］
・昆虫菌細胞の進化発生学的起源の解明（アブラムシ、ヒメナガカメムシ）［ 88, 89 ］

・昆虫の体色変化の分子基盤の解明（トンボ、アブラムシ）［ 90 ］
・昆虫の視覚認識の分子基盤の解析（トンボ）［ 14 〜 17 ］
・社会性アブラムシの階級分化の制御機構の解析（ハクウンボクハナフシアブラムシ）［ 18, 19 ］

・ 兵隊アブラムシの攻撃毒物質の同定および進化の解析（ハクウンボクハナフシアブラムシ）［ 22 ］
・昆虫により誘導される新規植物生理形質の解明（モンゼンイスアブラムシ、エゴノネコアシアブラムシ）［ 31, 32 ］
・昆虫寄生菌類の多様性、系統、進化の解明（冬虫夏草類）

博物学と現代生物学の統合をめざしていろんな人に「なんでこんなに多数の研究テーマが走っているのか？」「どうやったら次から次へとこれだけいますが、なかなかすっきり理解いただくことは難しいようです。この受賞記は、そういった問いへの回答にもなりうるのかな、と意識しながら書いたところもあります。私としてはごく自然に、水が高いところから低いところに流れるように、ぜひ研究してみたいと思う興味深い生物現象がたくさんあって、それらに次々に取り組んでいくうちに、また新しい発見や展開が次々にもたらされ、さらに新たなテーマがうみだされ、という流れの中にいる、というか、そのような好循環を作り出せるように物事を差配しているといった感じでしょうか。
私がずっと何とかならないかと思っているのは、実際に生物学の最前線で研究している人たちと、もともと生物を大好きで親しんでいる人たちとの間に、断絶があるという状況です。受験勉強にいそしんで最先端の研究室があるような大学に合格し、日進月歩の分子生物学やゲノム科学を身につけ、英語で多数の論文を読破し、自分の論文も英語で執筆し、そういった分野で研究者としてやっていこうという人たちは、なかなかいろいろな生物に親しむ機会がなかったり、あるいは非モデル生物に手をだすという発想がそもそもなかったりします。一方で、多様な生物の魅力や素晴らしさを知るナチュラリストたちには、そういうことに時間やエネルギーを振り向けるモチベーションがなかなか湧いてきません。そんなことをしている暇があったら、フィールドに出て生物とたわむれていた方がずっと楽しく充実しています。研究者志向のある人たちは生態学や分類学の途に進み、そうでない多くの人たちはアマチュアの自然愛好家として市井で個人的に活動を続けるか、あるいは写真家、ジャーナリスト、環境分野などでさまざまな生物との関わりを生業にしていきま

共生︑進化︑生物多様性︱生きものにわくわくしつづける喜びとともに︱のアイディアが出てくるのか？」「特別な秘訣や方法はあるのか？」ときかれます。いろいろと説明を試みては

日本進化学会学会賞受賞記［ 20, 21 ］
・社会性アブラムシの自己犠牲的虫こぶ修復の発見と解析（モンゼンイスアブラムシ）

19日本進化学会ニュース

す。もっとも、この状況は昔からずっと続く構造的なもので、一朝一夕に解消するとも思えません。
だがしかし、いや、だからこそ、その断絶をのりこえたところに、手つかずの広大なフロンティアが残されているのでしょう。かつて博物学の名のもとに記載されてきた、めくるめく生物の多様性に根ざしたわくわく
するような現象の数々に、現代生物学の最先端の技術を駆使して新たな生命を吹き込んでいくことができる。

March 2015

次世代 DNA シーケンサーの飛躍的発展により、網羅的なゲノム情報や遺伝子発現情報が誰の手にも簡単に手に入るようになり、RNAi, TALEN, CRISPR/Cas9 などの技術開発により、非モデル生物でもかなりのレベルまで遺伝子機能解析が可能になった今、進化発生生態学や、ゲノム進化遺伝学の旗印のもと、進化生物学の分野にも大きな潮流が押し寄せており、アプローチは異なれど私の一連の研究も、そのような大局のなかに位置づけられるべきものでしょう。ナチュラリストの心をもちながら、現代生物学のあらゆる知識と技術で武装した若き研究者たちに、ぜひこの肥沃かつ未開拓の研究領野に参入して欲しいと思います。

これまでとこれから石川先生がアブラムシ共生細菌の研究にのりだした 1980 年代以前、日本に昆虫共生微生物に関する本格的な研究はほとんど皆無でした。しかし現在、私を含む先生の弟子たち、さらにその弟子たちや学生たちが、全国の大学や研究機関でさまざまな昆虫共生微生物の研究を展開し、日本は本分野における世界の中心地の1 つとなっています。このような活況に至った源流は開拓者たる先生にあり、そのような背景のもとで、このたび石川門下の代表として私が日本進化学会賞をいただいたのだと思っています。その先生が亡くなられてからもう 9 年以上が経ちました。日本進化学会大会に向かう途中、品川で途中下車して墓前に受賞を報告し、。きっとお喜びいただいていることと思います。
缶ビールを酌み交わしてまいりました（図 6）
これまでいろんな昆虫および微生物の研究をしてきました。これからもそれは変わらないでしょう。しかし取り組む現象やテーマは従来の枠組みにとどまることなく、どんどん新たなものに展開していきます。心躍
かにいくらでも転がっています。私がいま一番わくわくしているのは、受賞講演の後半でご紹介しましたが、
チャバネアオカメムシの日本野外集団における環境細菌から必須共生細菌への進化過程の追跡、およびチャ
バネアオカメムシ― 大腸菌人工共生系を用いた共生進化および分子機構の解明です。私たちが近年開発した
ホソヘリカメムシやチャバネアオカメムシなど、共生細菌の培養および遺伝子操作が自在にでき、宿主昆虫
遺伝子の RNAi による機能解析が可能で、しかも操作した共生細菌や、さらには大腸菌までも任意の宿主系の網羅的取得や、共生成立過程への実験進化学的アプローチが現実のものとなりつつあります。共生細菌を保有するために特殊化した昆虫細胞である「菌細胞」の進化発生学的起源は謎に包まれていますが、ヒメナ
ガカメムシを新規モデル系としたアプローチにより、その分子基盤の一端が解き明かされつつあります。共生細菌の研究はかなり進んできましたが、共生真菌の多様性、機能、起源、進化はまだまだこれからの研究分野です。アブラムシが植物の形態を高度かつ再現的に操作する「虫こぶ形成」
は、延長された表現型の極致ともいえる現象ですが、その分子機構にもある程度のレベルまで迫ることができる時代が到来したと考えています。志を同じくする共同研究者、ポスドク、学生
図 6 （左）石川統先生（私の結婚披露宴にて）。
（右）墓前への受賞報。
告（日本進化学会第 16 回大阪大会への途上、東京都港区光林寺にて）のみんなとともに、これまでのようにこれからも、わくわくしながら走り続

共生︑進化︑生物多様性︱生きものにわくわくしつづける喜びとともに︱

統に再感染させることができる画期的な新規モデル系の確立により、これまで夢物語だった共生関連遺伝子

日本進化学会学会賞受賞記

るような生物現象、わくわくするような手つかずの研究テーマは、この地球上を埋め尽くす生物多様性のな

20

日本進化学会ニュース

けていくつもりです。
しかし、ふと振り返ると驚くべきことに、私がつくばにきてからすでに 20 年がたちますが、おそらく私が研究の第一線にいまのような形であと 20 年も立ち続けていることは年齢的にありえなさそうに思われます。まだまだ先のことですが、どこかで石川先生から受け取ったバトンを、次の走者に手渡すときがくるのでしょ

March 2015

う。研究室を運営し、年間十数報におよぶ原著論文その他を執筆し、絶えず競争的研究資金の獲得に尽力し、その他の義務や責務に追われる日々から解放されたとき、もしもそのときに今の情熱と気力が衰えていな
ければ、私の使命はきっと、Buchner 以来の 1 世紀近い年月における昆虫―微生物共生分野の研究の進展と達成について、網羅的に、徹底的に、多くの画像を用いてビジュアルに、博物学的記載と現代生物学の有機的統合の果実として纏めあげた本の執筆ではないかという気がします。それは私にとっての Buchner の本のように、続く世代の関連分野の研究者たちに永く有用かつ包括的な参照体系を提供し、また豊かなインスピ
レーションを与え続けられるような書物であるべきです。私に果たしてその実現を完遂する能力、気力、時間があるのかどうか、確信はもてないのですが、少なくともその使命を担うべきなのは私ではないかという思い
は、熾火のようにずっと胸の内にあるのです。

日本進化学会学会賞受賞記
共生︑進化︑生物多様性︱生きものにわくわくしつづける喜びとともに︱

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［95］Matsuura Y. et al. (2009) Zool Sci 26, 448–456.

22日本進化学会ニュース

シリーズ「大量データと知見の架け橋」

March 2015

緒言・編集担当 佐藤行人（東北大学 東北メディカル・メガバンク機構）
本シリーズは、進化学研究に有用と思われるゲノム／オミクス情報の解析ツールやソフトウェアを紹介することを目指し、前々号（ Vol .15, No.2 July, 2014）より開始しました。第 2 回目となる今号では、次世代シー
クエンサーデータのクオリティ評価とデータクリーニングを行うためのソフトウェア SUGAR を紹介します。

SUGAR の原著論文を発表した私、佐藤行人と長﨑正朗が執筆しました。
データの精査は、あらゆる研究で基礎的かつ重要なステップです。とりわけ次世代シークエンサーの活用
では、生み出される塩基配列データが大規模（例えば全ゲノムレベル）になるため、コンピュータと適切なソ
フトウェアの力を借りて、生データのクオリティ評価を行うことが必須となります。本稿はとくに Illumina 社のプラットフォーム（MiSeq など）に焦点を絞り、クオリティの低いデータが発生する機序とその対処方法、
ソフトウェア SUGAR を用いたデータクリーニングについて概説します。今回の内容は、進化多様性研究の分ます。皆様の研究のご参考になれば幸いです。

第2回

佐藤行人・長﨑正朗（東北大学 東北メディカル・メガバンク機構 ゲノム解析部門）

次世代シークエンサー（NGS; next-generation sequencer）で得られた大量の塩基配列データから意義ある知見を得るためには、生データのクオリティ評価とクリーニングを適切に行うことが大切である。データを精査することの重要さは、もちろん塩基配列決定に限らず、あらゆる実験・研究に対して言える。しかしなが、その細部までを人のら、特に NGS のデータは大量であるため（例：HiSeq 2500 では 1 ランで数千億塩基対）目で確認することは、もはや不可能だ。そこで、コンピュータとソフトウェアによる図表化・可視化の力を借りながら、適切なクオリティ管理を行う必要が生じる。

NGS データのクオリティ管理を行うこと、その具体的意義も明白であろう。誤った塩基配列データからは、誤った塩基置換やアッセンブリー配列しか推定されない。目的が全ゲノム・リシークエンスであれば、SNPや遺伝的多様度の誤推定をもたらすし、目的がメタゲノムやメタバーコーディングであれば、生物種や分類群の誤同定、さらには多様性の誤った評価をもたらす。厄介なのは、多数の正解に紛れて少数のエラーが混入した状態のデータである。実は、そのような『およそ高クオリティ』という状態のデータを扱わざるを得な
いのが、多くの場合の現実である。なぜなら、NGS も決して完璧な機械ではないため、出力データの一部に、原理的ならびに偶発的な要因によるエラーが混じることがあるからである。そのため、何らかの根拠や手段に基づいて、エラーと判断されるデータを取り除く（フィルタリングする）ことが、NGS データに基づく解析の信頼度、ひいては研究の質を左右する。

を用いた大量シークエンスデータのクオリティ評価とエラー除去
SUGAR

1. はじめに2

回 ソフトウェア

ソフトウェア SUGAR を用いた大量シークエンスデータのクオリティ評価とエラー除去

シリーズ﹁大量データと知見の架け橋﹂ 第野においても、遺伝的多様性や生物種多様性の推定などを高精度に行う際に、おそらく役立つものと思われ

23

日本進化学会ニュース

そこで本稿では、NGS データのクオリティ管理について概説し、とくに筆者らが開発したエラー評価と除［1］

去のためのソフトウェア SUGARに焦点を当てて解説する。SUGAR を用いることによって、より高精度な配列解析、遺伝的多様性推定、分子進化解析、メタゲノム／環境 DNA 解析などが可能になると期待される。

SUGAR は現在のところ、Illumina 社のプラットフォーム（HiSeq, MiSeq など）で配列決定されたデータの処March 2015

理に対応する。そのため、以後の話題は主として HiSeq や MiSeq マシンに絞られる。Pacific Biosciences 社と Life Technologies 社のプラットフォーム（それぞれ PacBio RSII および Ion Torrent）については、適用できる内容は一部あるものの、基本的には本稿の対象外となることご容赦頂きたい。これらのクオリティ管理に［2］

ついては、他の文献・書籍等を参照されたい。

2. Illumina プラットフォームにおけるシークエンシング・エラー
Illumina 社の NGS（MiSeq, HiSeq など）における配列決定のエラーは、（1）原理的なエラーと（2）偶発的なエラーの 2 つに大別される。前者は、マシンの配列決定原理に因る技術的な限界から生じる必然的なエラーであり、下で述べるように既存のツール／ソフトウェアを活用した定型的な対処が可能だ。一方、後者のエラー
は、実験者の技術等に依らずある程度の確率で起きてしまう偶発的な性質のものを指す。フローセル流路（配列決定の基盤）への気泡や微少ゴミの混入、小規模なイメージングエラー（ハレーションやピンボケなど）が主を可能にしたのが筆者らの開発した SUGAR である。まずこのセクションでは、Illumina マシンにおける原理
的エラーと偶発的エラーについてそれぞれ概説し、SUGAR 開発の意図と意義について理解して頂く。
2.1. 原理的エラー

Illumina 社のマシンにおける原理的な要因で生じる配列決定エラーとしては、主に次の 3 種類が知られ［3］る 。一つめは『位相のずれ』である。Illumina マシンでは、フローセルと呼ばれるガラス担体上でクローナ
ルな DNA 断片を PCR 増幅し、これを鋳型とした DNA 合成反応を行う。その際に取り込まれるヌクレオシド
三リン酸（dATP, dT TP, dGTP, dCTP）の種類を蛍光検出することで、配列を読み取る。この時、クローナ応が正常に起こらず、周囲の DNA とズレた発光サイクルにシフトしてしまう現象が起こる。例えば、読み取
る DNA 配列が“ATG…”だとした場合、大多数の DNA は 1 塩基目に A、2 塩基目に T、3 塩基目に G の蛍光を

2 塩基目に G が発光したりする（位相の早まり）。このようにサイクルがズレてしまう DNA は全体のごく一部［3］であるものの、配列決定プロセスが進むほど累積していくことが知られる 。結果として、解読したい DNA
配列の末端に近くなるほど、解読結果のブレが増大してデータのクオリティが下がる。
原理的エラーの 2 つめは『蛍光体の不分離』である。各塩基の読み取りに用いる蛍光体は、配列決定のサ
イクルごとに緩衝液でウォッシュアウトされる。しかし、このプロセスを完璧に行うことも現実には困難であ［3］

り、ごく一部の蛍光体が洗い流されずに残ってしまう。Sheikh and Erlichの例示によると、4 種類の塩基（A, T, G, C）に対応する蛍光体のうち、T を標識するものが比較的洗い流されにくい。すると、解読している

DNA 配列の末端部分に近くなるほど、T に対応する蛍光体の残留度が増し、他の塩基（A, G, C）の蛍光に対［3］して干渉を起こす。そのため、配列末端に近くなるほど、やはりデータのクオリティが低下する。最後、3つめの原理的エラーは『DNA クラスターおよびシグナルの減衰』である。これは、読み取りサイクルごとに行われる上述のウォッシュによって、蛍光体だけでなく配列決定の鋳型である DNA 断片も少しずつ洗い流されてしまうことで起こる。これにより、塩基読み取りのための蛍光シグナルそのものが、次第に弱くなる。この［3］現象も、解読する配列の末端に近くなるほど影響が顕在化する 。

これら 3 種類の原理的エラーで重要なことは、そのいずれもが累積的な現象だということだ。つまり、これらのエラーは原因と機序こそ互いに異なるものの、要するに配列末端部分のクオリティが下がるという結果がを用いた大量シークエンスデータのクオリティ評価とエラー除去
SUGAR、または 1 塩基目に T、発するが、ごく一部のものでは 2 塩基目に A、3 塩基目に T が発光したり（位相の遅れ）

2

回 ソフトウェア

ルな DNA 断片群が全て同期して蛍光を発するなら問題は無い。しかし実際には、ごく一部の DNA で蛍光反シリーズ﹁大量データと知見の架け橋﹂ 第なものだ。従来、後者の偶発的エラーについては、定型的に対処するソフトウェア／ツールが無かった。それ24日本進化学会ニュース

共通する（図 1A）。そのため、これらの原理的エラーに対しては、比較的シンプルかつ定型的な対処が可能。
となる。代表的な対処法は、クオリティの低い配列末端部位をデータから一括削除することである（図 1B）
設定した閾値（例：Phred score ＜ 20）よりもクオリティ値の低い塩基が現れたら、その箇所より先をフィル［4］

ターするプログラムが出回っており、SolexaQA ソフトウェアパッケージに含まれる DynamicTrim.pl など

March 2015が代表的である。
もう 1 つの対処法は、ペアドエンド・シークエンシングの forward 側配列と reverse 側配列の間で、オー。この方法が適用できるケースは、配列決定のター
バーラップする領域をアッセンブルすることだ（図 1C）
ゲット DNA が比較的短く、両配列間でオーバーラップする領域が存在する場合に限られる（目安として 10。この方法では、クオリティが概して低下する配列末端部位について、2 回の配列決定とそのクオ
bp 以上［5］）リティ値に基づくコンセンサスを取ることが出来るため、アッセンブルされた配列では全長に渡って高品質なデータが得られる利点がある。特定遺伝子の変異解析や、16S rRNA、mtDNA COI 部分配列の決定などでは、この「ペアドエンドリード・アッセンブリー」の手法が採れるよう PCR プライマーを設計することで、信頼度の高いデータ取得が可能になるだろう。ペアドエンドリード・アッセンブリーを実行するソフトウェアと［5］

しては、FLASh［6］

や PEARなどがよく用いられる。後者は、分子系統解析でおなじみの R AxML を開発した Alexandros Stamatakis の研究グループによるものである。

Illumina マシンでは、次に挙げる偶発的なエラーによっても、フローセルの一部で配列読み取りの精度が低下することがある。偶発的エラーには、気泡や微小ゴミの混入、フローセルのヒビ、結露や試薬成分の析［7］
出などによるフローセルの曇り、イメージングの不具合（ハレーション、ピンボケなど）がある 。もちろん、これらのエラーが頻繁に起こるマシンについては、初期不良または保守対象としてメーカーが対応してくれる。また、通常に運転できているマシンでは、上記のような偶発的エラーが頻繁には入らないということであり、入ったとしても一般にはデータのごく一部が影響を受けるに過ぎない。ただし、配列決定の目的に依っては、これら気泡混入などで生じる局所的な低クオリティ・データの影響を看過できない場合がある。例えば、
列を何回繰り返して読むか）が低い状態で一塩基多型（SNP）やその遺伝子型を推定する目的などである。
気泡混入などが厄介なのは、実験の改善による対応や定型的な対処を行うことが、比較的困難な点にある。
者らが所属する機構で行った 1,000 人ゲノム配列決定においても、たまに発生する気泡混入等について一定の傾向をつかむことは出来なかった。加えて、例に挙げた気泡などだけではなく、原因がよく判明していな

A

B

C

図1
原理的な要因によるクオリティ低下と定型的対処。
（ A ）配列末端のクオリティ低下の例。
（ B ）末端部位除去および（ C ）ペアドエンドリード・アッセンブリーによる対処の概念図。

を用いた大量シークエンスデータのクオリティ評価とエラー除去
SUGAR

これら偶発的エラーは、実験者の技術やマシンの個体差には関係無く発生する側面があるからだ。実際、筆2回 ソフトウェア

サンプル DNA 中に低頻度で存在する体細胞性突然変異を探索する目的や、シークエンス深度（同じ DNA 配シリーズ﹁大量データと知見の架け橋﹂ 第2.2. 偶発的エラー

25

日本進化学会ニュース

い局所的エラーもある［7］。その 1 つ 1 つを追求することは、もはや研究の本分から離れてしまう。そこで、ad
hoc な姿勢になることは承知しつつも、適切なソフトウェアを開発して偶発的エラーの有無を監視・検出し、結果に応じて、適宜局所的なデータクリーニングを実施する必要があると考えた。そのようなソフトウェアの開発は、集団ゲノミクスなどの大プロジェクトにおいてデータの質をルーチン的に揃えることに寄与する。まMarch 2015

た、個々の研究者が、取得した貴重な配列データを有効活用する上でも役立つだろう。

3. SUGAR ソフトウェアの開発
上記の背景により筆者らは、東北メディカル・メガバンクプロジェクトで行う 1,000 人ゲノム配列決定でのデータ解析パイプラインの一部として、気泡混入などの偶発的エラーに対処するソフトウェア SUGAR を開発［1］、気泡混入などに効果的にした 。SUGAR の前にも既存のソフトウェアが複数発表されていたものの（表 1）

対応するためには、幾つかの新機能が必要だったからだ。
必要な機能の１つ目として、気泡や微小ヒビ等の局所的シグナルを的確に捉えるための高精細な可視化がある。Illumina プラットフォームでの配列決定反応はフローセル上で行われるが、フローセルは「タイル」と呼ばれる単位に区切られて画像としてキャプチャーされ、配列が決定される。例えば HiSeq 2500 Rapid Run
モードのフローセルでは、1 レーンが 64 個のタイルに分割される。配列決定が完了すると、タイルの番号とそされる。つまり、各 DNA 配列がフローセル上のどの位置で読み取られたかを、配列名から分析できるように。
なっている。その情報を利用することで、フローセル上でのデータクオリティ分布を可視化できる（図 2）［9］フローセル上のデータクオリティ分布を可視化する既存ソフトウェアに HTQCと SolexaQA［4］があるが、。両ソフトウェアともタイルを可視化
これらは気泡や微小ヒビを捉えられるほどの解像度を持たない（図 2A）の最小単位としているが、一方で気泡混入などの偶発的エラーは、タイルよりも微細なスケールで起きること（10x10 格子）として可視が少なくないからだ。そこで SUGAR は、タイルをさらに 100 分割した「サブタイル」
化できるよう設計した。その結果、混入した気泡や、気泡がウォッシュプロセスにより押し流される様子、何。クオリティ
らかの原因で配列が出力されなかった微小区画などを、簡便に発見できるようになった（図 2B）［10］、およびマッピング・クオリティ値（図 2E；BAM/SAM ファイル
均クオリティ値（図 2D）を読み込んだ場合）で行うことが出来る。とくに BAM/SAM ファイルの分析機能は、偶発的エラーが配列のアライメントにあたり 20x20 以上）も可能だが、使用メモリー量は増加する。筆者らの経験では、10x10 格子の解像度で実用上十分だと思われる。
必須となるもう 1 つの機能は、ヒトゲノム・リシークエンシングで必要な規模のデータを、最小限の計算お［9］

よびメモリーコストで処理出来ることだ。既存ソフトウェアの HTQCと SolexaQA［4］は、Illumina の従来機種である GAIIx および HiSeq1000 が主流であった当時に発表されたものであるためか、東北メディカル・メ
ガバンク機構で採用した HiSeq 2500 のフルデータを処理することは出来なかった。当機構ではヒトゲノム配表1SUGAR と他のデータクオリティ管理ソフトウェアの機能比較

FastQC

HTQC

SolexaQA

SUGAR

データクオリティ可視化

○

○

○

○

タイルレベルのクオリティ分布視覚化

○

○

○

○

高精細なクオリティ分布視覚化

×

×

×

○

HiSeq2500 フルデータの処理

○

×

×

○

低クオリティデータ除去

×

○

○

○

高精細な低クオリティデータ除去

×

×

×

○

を用いた大量シークエンスデータのクオリティ評価とエラー除去
SUGAR

齟齬を生じさせているかどうかを評価する上で重要である。なお、設定によりさらに高精細な可視化（タイル2

回 ソフトウェア、配列出力密度（図 2C）、平分布の可視化は幾つかの基準、すなわち低クオリティ配列の含有割合（図 2B）

シリーズ﹁大量データと知見の架け橋﹂ 第の中での座標が、その位置で決定された DNA 配列の名前に書き込まれた状態で結果（fastq ファイル）が出力

26

日本進化学会ニュース

A

B

March 2015

C

D

E

列を 30x の深度（＞ 90 Gb；900 億塩基対以上）で取得するが、その規模のデータを処理すると、上記 2 つのソフトウェアはメモリーのオーバーフローを起こしクラッシュしてしまう（Xeon CPU E5-2640 2.50 GHz 1,500
コアと＞ 500 GB メモリーのクラスターマシン環境）。そのような現象を防ぐために、両ソフトウェアにはデー
タのダウンサンプリング機能が備えられており、部分的なデータ解析によって図 2A に示したようなクオリ
ナルのフルデータについて的確なクリーニング処理を行うことは通常できない。そこで SUGAR は、処理が高速な Java プラットフォームで開発を行い、1 処理あたり最大 250 MB のメモリー使用量で HiSeq 2500 のフル
ム・リシークエンシング規模のデータを処理することが出来るクオリティ管理ソフトウェアは、現在のところ

SUGAR のみである。これにより、偶発的エラーの分析と、その結果に基づくデータクリーニングが実施できるようになった。以降から、SUGAR の具体的な使用方法とその効果について解説したい。

4. SUGAR の使用と効果
当ソフトウェアは、コンピュータマウスを用いたグラフィカルな操作（GUI モード）と、コマンドライン入力に基づいた操作（CUI モード）のどちらからも使用できる。OS に依存せず、version 6 以降の Java Runtime

Environment がインストールされた環境で動作可能だ。プログラム本体は GitHub のプロジェクトホームペー
ジ（https://github.com/biomedinfo/sugar）で公開・配布されており、操作マニュアルは GUI 版のヘルプメ
ニューから閲覧することが出来る。ここでは GUI 版の操作を中心に、使用方法とその効果を概説したい。
4.1. SUGAR の入手と実行
入手は上記ホームページの右側にある「Download ZIP」から行う。ダウンロードされるファイル「sugar-

master.zip」を解凍し、生成されたディレクトリ内にある「Sugar_v1.zip」をさらに解凍すると、プログラム本
体とテストファイルが現れる。なおディレクトリ「Sugar_v1-src」は、ライセンス上公開が義務付けられていを用いた大量シークエンスデータのクオリティ評価とエラー除去
SUGAR。フローセル上のクオリティ分布を高精細に行い、かつ動物のゲノ
データを処理できるよう設計した（表 1）

2

回 ソフトウェア

ティ分布の評価のみは行うことが出来る。しかし、ダウンサンプリングしたデータの解析結果を元に、オリジシリーズ﹁大量データと知見の架け橋﹂ 第

図2
フローセル上のデータクオリティ分布の可視化の例。
（ A ）SolexaQA によるタイルレベル解像度での可視化。
（ B ）SUGAR による 10x10 サブタイルレベルでの可視化。
カラーは Phred スコア 30 以下の塩基が占める割合を表す。
気泡と思われる低クオリティスポットがシークエンシングサイクル毎に流されていく様子が分かる。
（ C ）出力配列密度、（ D ）平均クオリティスコア、および（ E ）マッピングクオリティスコア分布の可視化。これらにより出力データの局所的な低下スポットが発見され（赤矢印）、これがマッピング解析の結果に影響したことも分かる

27

日本進化学会ニュース

るソースコードを格納している。プログラム本体のファイルは「Sugar.jar」であり、Windows 環境ではダブルクリックすることにより起動する。コマンドラインでは下記コマンドにより起動する。
$ cd [path/to/your/]sugar-master/Sugar_v1.0

March 2015

$ java -jar Sugar.jar

SUGAR の GUI 版が起動したら、メニューバーから「Help -> Contents」を閲覧することで、設定や実行の方法を参照できる。詳細についてはそちらに譲り、本稿ではクオリティ分布の可視化とデータクリーニングの操作の典型例を示したい。
4.2. クオリティ可視化とデータクリーニング
ファイルをロードし分析が完了すると、図 3A のような高精細ヒートマップによるクオリティ分布の可視化が完了する。可視化の結果は html レポートとして保存することができる。SUGAR は、シークエンサーが出力する配列ファイル（fastq または fastq.gz）だけでなく、配列データをリファレンスゲノム配列などにアライメントした後のファイル（BAM/SAM）も分析できる。このアライメントファイルの分析機能により、配列決定のクオリティ値だけでなくマッピングクオリティ（MapQ）についても、フローセル上でどのように分布してCシリーズ﹁大量データと知見の架け橋﹂ 第A

回 ソフトウェア2

図3
SUGAR によるクオリティ評価とクリーニング作業。
（ A ）サブタイル・レベルでの低クオリティ・スポット可視化とマニュアル指定によるクリーニング作業の例、（ B ）クオリティ指標と残存データ予測量のライングラフに基づ
く自動クリーニング設定作業例、（ C ）クリーニング後の状態を用いた大量シークエンスデータのクオリティ評価とエラー除去
SUGAR

B

28

日本進化学会ニュース

いるかを可視化できる。この機能を利用することで、偶発的エラーに起因する低クオリティ・スポットが、実際に高次解析（リファレンスゲノムへのマッピング）に影響を及ぼしたかどうかを評価できる。このように複数の基準によるクオリティ評価の結果を比較検討できるソフトウェアは、現在のところ SUGAR のみである。
図 3A のヒートマップ、または同・右上に表示されている拡大ヒートマップをマウスでクリックすることで、March 2015

フローセル上に散在する局所的な低クオリティ・スポット（赤茶色のグラデーションで表示）を選択できる。
（2）そ
選択したスポットについて、（1）そのスポットで決定された配列（リード）をすべて削除する、または、のベースポジションの塩基を全て「N」に変換する、というデータクリーニングを実行できる。このようなマ
ウスクリックによるマニュアル操作だけでなく、SUGAR には自動クリーニング機能も実装されている。その条件設定は、図 3B 右側に示したライングラフを用いて行う。このグラフは、データクリーニングで特定のクオリティ閾値を採用した時に（図 3B 赤ライン；例えばサブタイル中の平均リードクオリティ値を Phred score、クリーニングされた後の残存データ量がどのくらいになるのかをあらかじめ分析し表示>35.0 にする、など）。画面下部のスライダーを用いて、望みするものである（図 3B 緑ライン；オリジナルデータに対する割合％）のクリーニング閾値とデータ残存量の釣り合いが取れるポイントを探して適用すれば、該当するサブタイルが自動選択された状態でクリーニングが実行される。図 3C に、自動クリーニング後のデータを再分析した結果を示した。なお SUGAR は、ペアドエンドリードのデータ処理にも対応している。

次に、SUGAR による局所的なエラースポット除去の効果について例示したい。まず、視覚的な例として
図 4 を示す。上が自動クリーニングの適用前、下が適用後である。この図 4 では、当機構で行ったヒトゲノム
シークエンシングの結果のうち、ある 1 人の方の配列データについて、ミトコンドリアゲノムのリファレンスシリーズ﹁大量データと知見の架け橋﹂ 第4.3. データクリーニングの効果

回 ソフトウェア2を用いた大量シークエンスデータのクオリティ評価とエラー除去
SUGAR

図4
SUGAR による自動データ
クリーニングの結果例

29

日本進化学会ニュース

配列にマッピングされたものの一部を示した。2015 年 2 月時点で未発表（論文審査中）のデータであるため、ここでは具体的な数値を示すことが出来ずに恐縮であるが、クリーニング前（上のパネル）にはアライメント
中に散在していた塩基置換が、クリーニング後（下のパネル）に相当数取り除かれていることが見て取れるだろう。つまり、局所的・偶発的なエラーが、確かにリファレンス配列との齟齬の一因となっていることが分か

March 2015

る。クリーニング後のデータを解析に用いることで、真に存在しうるヘテロプラスミーや核内ミトコンドリア様配列（NUMT; nuclear mitochondrial DNA）を探索するための統計的扱いや解析が、より容易になると思われる。
もう 1 つの例として、データベース上の公開データを用いたテスト解析から、具体的な数値の向上を示したい。使用したデータは、国際 HapMap プロジェクトのヒト検体 NA12878 のものであり、全ゲノム配列をHiSeq2500 で決定したものだ（SRP021027；100 bp ペアドエンド・シークエンシング）。そのフルデータについて、SUGAR のライングラフ機能（図 3B）を活用し、平均リードクオリティが Phred score 22 未満のサブ。ヒト・リファレンスゲノム配列にアライメント解析したところタイルを削除した（＞ 70％のデータが残存）［11］（Bowtie2を使用）、アライメント結果のクオリティ指標である平均 MapQ スコアが、クリーニング前は 29.5
［1］であった一方、クリーニング後は 30.1 に上昇した 。僅かな上昇だと思われるかもしれないが、データの母数は数 10 億以上にのぼる。そのため、削除された配列（平均 MapQ 値は 25.0 であった）による塩基置換の誤な点は、上記のデータクリーニングがマッピング結果（MapQ 値）に基づいて行われたのではなく、あくまで配列のクオリティ値に基づいて検出された低クオリティスポットを対象に、行われたことである。それでもア
ライメント結果の MapQ 値が上昇したということは、データに含まれる偶発的エラーが、確かに解析上の影響を持つことを示す。クオリティが一般に高いことが多い公開データだけでなく、クオリティが低いこともある個別のデータに対して、SUGAR による偶発的エラーのクリーニングを行うことの効果は、自ずと明らかであろう。
4.4. コマンドライン／バッチ処理での使用である。その場合は、コマンドによりレポート出力やデータクリーニングについての各種設定を行う。使用できるコマンドは、GitHub 上のプロジェクトホームページ wiki（https://github.com/biomedinfo/sugar/wiki）$ java -jar Sugar.jar --help
バッチ処理は、他の多くのプログラムやソフトウェアと同様に、下の例のようなシェルスクリプト等を用意して実施する。計算環境によっては、java とシェルスクリプトのメモリー制限に関するオプションを追加して実行する必要がある（詳細は東京大学医科学研究所ヒトゲノム解析センターのホームページ等の解説を参考さ。
れたい：https://supcom.hgc.jp/japanese/utili_info/manual/faq.html#2829）#!/bin/bash
IN_DIR="../data"
OUT_DIR="../SUGAR_out"
SUGAR="../../tools/Sugar_v1.0/Sugar.jar"
mkdir $OUT_DIR

を用いた大量シークエンスデータのクオリティ評価とエラー除去
SUGARの記載か、または下記のヘルプコマンドから参照することが出来る。

2

回 ソフトウェア

SUGAR はコマンドラインからも動作するので、バッチ処理によるパイプライン解析に組み込むことも可能

シリーズ﹁大量データと知見の架け橋﹂ 第推定と、それによる MapQ 値の低下は、研究の目的によっては無視できないものである。またもう 1 つの重要30

日本進化学会ニュース

cat $IN_DIR/*R1*fastq > $IN_DIR/R1_merged.fastq
cat $IN_DIR/*R2*fastq > $IN_DIR/R2_merged.fastq

March 2015

date +"%Y/%m/%d %H:%M:%S"echo -e "Starting SUGAR analysis\n"java -jar $SUGAR -f fastq $IN_DIR/*merged.fastq -o $OUT_DIR/
date +"%Y/%m/%d %H:%M:%S"echo -e "Analysis finished\n"$ nohup ./sugar.sh

5. まとめ
本稿では、Illumina 社の NGS プラットフォームにおける原理的および偶発的な配列読み取りエラーの要因について概説し、さらに、後者の偶発的エラーに対処するために筆者らが開発したクオリティ管理ソフトウェ
少量含まれる塩基配列の誤推定を取り除く上で有効である。進化多様性研究の分野ならば、例えばメタバー
コーディング手法に基づく微生物や動植物の多様性解析、また、サンプルに少量含まれるウィルス配列変異の検出やその分子進化解析などに役立つだろう。周到な研究デザインや実験により得たデータから、さらに高精度の解析を実現する上で、SUGAR が役立てば幸いである。

6. 謝辞
SUGAR ソフトウェアのバグ修正、追加プログラミングおよびデータ処理作業にご尽力頂いた研究室の小野彰氏とアディーエミ・アディフェミ氏に御礼申し上げます。また、当ソフトウェアで使用したアイコンおよびを用いた大量シークエンスデータのクオリティ評価とエラー除去
SUGAR

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2008, 9: 250.
［8］ Andrews S. FastQC: a quality control tool for high throughput sequence data. 2010. http://www.bioinformatics.babraham.ac.uk/projects/fastqc/［9］ Yang X, et al. HTQC: a fast quality control toolkit for Illumina sequencing data. BMC Bioinformatics. 2013,
14: 33.
［10］Li H, et al. The Sequence alignment/map (SAM) format and SAMtools. Bioinformatics. 2009, 25: 2078-2079.
［11］Langmead B, Salzberg SL. Fast gapped-read alignment with Bowtie 2. Nature Methods. 2012, 9: 357-359.

2

回 ソフトウェア

ロゴをデザインして頂いた畑中俊哉氏に感謝申し上げます。

シリーズ﹁大量データと知見の架け橋﹂ 第ア SUGAR について紹介した。すでに述べた通り、SUGAR による偶発的エラーへの対処は、データの中に31日本進化学会ニュース

第 20 回

海外研究室だより養殖池に映る、青い空、白い雲、
台湾、宜蘭、中央研究院、臨海研究場

March 2015

太田欽也（ Academia Sinica ）蘭陽平原
台湾島の北東部に位置する蘭陽平原。
雪山山脈をトンネルが貫いて、高速道路が開通して以来、風光明媚な景色を目当てに、毎週末多くの観光客がこの平原に押し寄せるようになった。ただ、いまだに山脈の険しさと緑の深さは、この土地の独自性を保つのには十分らしく、病院や郵便局など多くの公共の機関で台湾語宜蘭方言をよく耳にする。また、この平原の中央を流れる蘭陽渓を上流まで遡れば、そこは先住のタイヤル族の場所である。そんな地
域色豊かな平原の北の方、台湾では稀な平野の温泉郷として知られる宜蘭県礁渓
郷に、私の勤務する中央研究院・臨海研。
究場が位置している（図 1）

図1
臨海研究場（上）研究棟（左手）と宿舎（右手）。宿舎 3 階。に家族 4 人が暮らす。臨海研究場周辺の養殖池（下）この臨海研究場、名こそ「臨海」となっでこの土地以外の選択肢がなかったらしい。ただ、お陰様で、私は「不便極まりない土地に家族を連れてはる
ばる日本から赴任してきた酔狂な日本人」を装い、その特権を大いに濫用して周囲からの雑音を遮断し、3 年以上研究と子育てに集中することができた。この間、研究生活と私生活の双方で、何から書き始めてよいかわからないぐらい多くの出来事が起きたのであるが、まずは、こちら台湾に来た経緯から述べることにする。

面接の後、ピンシューをいただく
理化学研究所・発生・再生科学総合研究センター・形態進化研究グループで倉谷滋グループディレクター
（GD）の元、ポスドクとしてヌタウナギの進化発生学に取り組んで 5 年目にさしかかろうとしていた頃、私はそろそろ次の就職先を探さねばと思案していた。当時の私は、倉谷 GD の指導や周囲の助けがあって、幸運にも自分が「プレイヤー」として研究を楽しむ機会に恵まれていた。一方で、小さくても良いから自分の研究室を主宰者として運営し、新しい研究テーマに取り組みたいという思いもあった。しかし、そうそう簡単に研究に没頭できる職が日本国内で得られるわけがない。そこで、海外に意識を向けていた私は 2010 年に米国シアトルで開催された The Society for Integrative & Comparative Biology の年会に出席した。
私は自分のヌタウナギの発生学の口頭発表を終えて、休憩時間の会場の廊下で、敷き詰められた絨毯の柔らかい感触を靴底に感じながら何をするでもなくボンヤリと立っていた。その時、東アジア系の顔立ちの若手
研究者に流暢な英語で話しかけられた。自己紹介を受け、彼がカルフォルニア工科大学でポスドクとしてナ
メクジウオを研究していた Sky 氏であることを知った。どうやら私の研究に興味を持ってくれたらしく、シア

海外研究室だより 養殖池に映る︑青い空︑白い雲︑台湾︑宜蘭︑中央研究院︑臨海研究場

究場設立にあたって、中央研究院が地元企業からこの土地を無償で譲り受けたとか。どうやら、予算の都合

20

回

公共交通機関も連絡していない。なんとも中途半端なところに立地した臨海研究場である。聞けば、臨海研

第ているが、実際は海から 3 キロ以上も離れている。そのうえ、一番近い街からも 3 キロ以上離れており、何の32日本進化学会ニュース

トルのタイ料理レストランでともに食事をし、互いの事情を語らった。話を詳しく聞けば、彼は 2007 年から台湾の中央研究院に移りテニュアトラックの独立 PI として研究室を主宰し、自分の研究テーマに取り組んでいるとのこと。そして、中央研究院の臨海研究場について説明を始めた。
「臨海では若手の PI を探しているが、もし、君がよければ…」と彼が切り出した。私は話が終わらぬうちに手を挙げ「行きたい、絶対行きたい」とMarch 2015

彼に詰め寄った。あの瞬間の Sky 氏の驚いた表情は今でもしっかりと覚えている。研究室を持ちたいという思いがここに来て高まり、身振り手振りにあまりにも強く現れたせいであろう。ただ、どれだけ思いが強かろう
が、中央研究院で研究室を主宰できるかどうかを決めるのは私ではない。あくまでも、中央研究院の各研究所の人事に係る人たちだ。
「はたして、自分のようなものが台湾で PI など務まるのだろうか？」そんな考えが脳裏をよぎった。私の気持ちを察してか、Sky 氏から提案があった。一度、中央研究院を訪れ、所長を含めた PI たちと話し合いの機会を持ってはどうかというものだ。双方のマッチングを占う面接とセミナーである。
シアトルから帰ってすぐ準備を始めた。一時間のセミナー、臨海実験場の見学、所長と副所長との会食、合計 8 人の PI との個人面接など二日間に亘る日程のためである。予め、私を面接する 8 人の PI の名前は明かされていたので、彼らの研究内容や経歴を細かく調べあげた。そして、2010 年の 3 月に生まれてはじめて台湾の地を踏む。出迎えに来てくれた Sky 氏の車に乗り桃園空港から中央研究院に向けて高速道路を走る。道中で Sky 氏は「中央研究院の PI の多くが米国で教授職を経験している。だから、米国でのジョブセミナーとジョブインタビューの方式が取られると思ってくればいいよ。アメリカとおんなじだよ」と助言をくれた。助言はありがたかったが、米国での留学経験も就職経験もない私にとって米国のやり方がどのようなものかは皆目見当がつかず、不安が募るばかりであった。結局のところセミナーも面接も首尾よく終えることができた。面接で聞かれた内容の詳細は断片的にしか思い出せないが、緊張のためひどく疲れたことだけは覚えている。
帰国したのち、必要書類を提出。ほどなくして、中央研究院から正式に招聘書（聘書：ピンシュー）が送られてきた。興味があれば、「ピンシュー」という音を中国語ネイティブの方に発音してもらいたい。非常に軽い響きの音である。ただ、この軽い音の響きとは別に、自分や家族のビザを準備するために必要となる非常

そもそも中央研究院とは？
私が赴任する臨海研究場は中央研究院細胞與個體生物學研究所（英語では Institute of Cellular and Or-

ganismic Biology と訳されるため以下 ICOB と略す）に所属する。中央研究院は人文部門、数理物理部門、生命科学部門の 3 つの部門からなる、台湾総統府直轄の総合学術研究機関である。その中で生命科学部門は

8 つの研究所を擁しており、ICOB は発生学や生理学分野を担う。もともと ICOB は生物多様性中心（Biodiversity Research Center、以下 BRC）と共に動物学研究所という一つの研究機関であった。どうやら、かつて、研究に対する思想や方向性の違いから所内で不和合が生じ、その不和合を解消すべく、ICOB と BRC という 2 つの組織を設立したらしい。ただ、こうした歴史的背景とは関係なく BRC と ICOB の若手間の交流は非常に活発である。
さて、私の所属する ICOB の構成メンバーであるが、2014 年現在で PI は合計 25 人。これらのほとんどが台湾人で、例外的に臨海研究場の主任が香港人である。よって、台湾に縁もゆかりもない PI は私とこの主任だ
けということになる。そして、これら合計 25 人の PI のうち、10 人が女性である。厳密な統計資料は持ち合わせていないが、この女性比率は日本の国立研究機関に比べて多いと思う。そして、Sky 氏よりも後から ICOBに赴任してきた、私と同年代の台湾人の若手の同僚は 2014 年現在で 9 名。皆、米国でポスドクとして成果を挙げて、所長の目に留まり、台湾に戻ってきたようである。たしかに、性別や分野を問わず、皆の業績は素晴らしく、それぞれ、研究に対する自身の意見を持っており感心させられる。頼れる同僚たちだ。

海外研究室だより 養殖池に映る︑青い空︑白い雲︑台湾︑宜蘭︑中央研究院︑臨海研究場

自分の研究と家族の生活の基盤を整えるために。

20

回した時は、ずいぶんと感慨深かったものである。私はこのピンシューを持って、再び台湾に向かう。今度は、第に強力な公文書である。また気持ちの上でも、中央研究院の研究室主宰者の証であるこのピンシューを手に33

日本進化学会ニュース

次に、ここで挙げた研究機関の立地について述べたい。中央研究院のほぼすべての研究機関は台北市の東端に位置する南港区の中央研究院の敷地内に集中している。ただし、例外的に ICOB に所属する臨海研究場は雪山山脈を隔てた台湾島東側に立地している。台湾で「中央研究院」の名前はだいたい誰もが知っており、台北の地理に詳しい人ならば「ああ、南港にある、中央研究院ですね。
」と答えが帰ってくる。台湾国内

March 2015

ではそれほど有名なのだ。しかし、宜蘭の中央研究院臨海研究場の存在を知る人はそれほど多くない。そして、「宜蘭の中央研究院の臨海研究場に家族で住んでいます。
」と説明すると台北の都市部の人たちから返っ「自然がいっぱいの水と空気が綺麗なところに家族で住てくる反応は往々にして次の 2 つである。ひとつは、んでいるのね、羨ましい」、そして、もう一つは「外国人なのに不便な田舎に住んで、奥さん大変だろう」。当
然、台北で暮らしている中央研究院の同僚たちも口をそろえて、宜蘭の自然の美しさを羨ましがる。ならばと、私が冗談交じりに「そんなにいいところだと思うならば、所長に頼んで、臨海にラボを構えさせてもらえば？」と私が聞くと、皆が気まずそうに口を閉ざす。おそらく、台北での都市生活に馴染んでしまった彼らからすると、山の向こうの台湾東側の臨海実験場での生活が想像もつかないのであろう。確かにそう考えると、臨海研究場にある 2 つの研究グループを収容できるだ
けのスペースは、私が赴任してからもずっと空のままで一向に埋まる気配が無いのにも納得がいく。簡単に言ってしまうと、台湾人でもこのような立地の臨海研究場に赴任してくる PI なぞは稀で、ましてや奥さんと子供 2 人を連れて赴任してくる日本人 PI などは前代未聞だったようだ。実際に、臨海研究場に常勤している

4 人の PI のうち、妻子共々ここで暮らしているのは私だけである。

研究室を立ち上げる
第では、なぜ、私がそんな不人気な臨海研究場にやっ回

20と自由である。私の職名は「助研究員」といわれるもので、おそらく、日本では独立テニュアトラック准教
授相当であろうか。任期は 5 年で 8 年まで延長が可能。
この任期のうちにテニュアを得る必要がある。そのためには、二年に一度の外部評価委員会や 5 年目の審査などで一定の評価を得ねばならない。ただし、あとは自由である。当然、教育義務もない。私は、こちらの大学院プログラムの一貫として 3 つの大学の教員を兼ねているが、教育に参加するか否かはあくまでも各 PIの自由である。また、直属の上司というものもいない。
よって、予算の使用なども、人件費、消耗品費、設備費などの枠が決められているが、その枠の中であれば自分の裁量で自由に使うことができる。レートやこちらの物価の関係で日本円に換算するのは難しいが、私のような駆け出しの PI には十分な額が支給された。そして、この予算を使ってさっそく助手を雇うことにした。一人は分子生物学担当の Mariann さん、そして、魚類飼育担当の Hsin 君。私が赴任した一年目は、こ

図2
研究室スタッフ変遷：2011 年初夏、研究室立ち上げ当初のメンバー（上）。右が筆者。2014 年春（中）と夏メンバー（下）。

海外研究室だより 養殖池に映る︑青い空︑白い雲︑台湾︑宜蘭︑中央研究院︑臨海研究場てきたのか？ 大きな理由のひとつは与えられる権限34

日本進化学会ニュースの三名で、研究スタートとなった（図 2）。
やりたい研究のテーマはいろいろあって絞り切れていないところがあったが、水生動物を使うことは決ま」としてスタート
りきっていた。よって、ラボの名前を「Laboratory of Aquatic Zoology（水生動物学研究室）することになった。実験室のセッティングは私と Mariann さんが行い、飼育設備の整備や実験動物の入手はMarch 2015

Hsin 君が行った。この 2 人が他の臨海研究場のスタッフと協調して努力してくれたおかげで、まったく何もなかった研究室のベンチにサーマルサイクラーや遠心分離機の機器類がそろい、水槽にはヌタウナギや金魚。臨海研究場が管理している広い水生動物飼育設備は魚類を研究に用いる私にとって非が泳ぎ始めた（図 3）
常にありがたい。
ヌタウナギとともに金魚も実験材料に用いたいと考えていた私は、地元の金魚業者にお邪魔し、いくつかの金魚の品種を分けてもらった。また、この地域での金魚飼育に関する注意点を教えてもらった。そして、赴任から翌年の 2012 年の春、早速金魚の人工授精と飼育、そして、胚発生の観察の実験系の準備にかかった。私は前々から、「どうして、自然界ではあまり見られない二叉の尾鰭が金魚の系統で出現したのだろう
か？」という疑問があった。その疑問を晴らしたくて金魚の研究を始めた。当然、この疑問に対して「2 つに尾鰭が割れた金魚が育種家に好まれて結果として金魚の系統で固定したからだ」というのが一つの答えである。ただ、自分の中ではどうも納得がいかなかった。なぜなら「では、なぜ、金魚の系統だけで尾鰭が 2 つに割れる現象が見られ、他の観賞魚では見られないのか？ 尾鰭が 2 つに割れた錦鯉やグッピーなどがいれ
ばさぞ高く売れるであろうに。ただ単に、誰も尾鰭が 2 つの錦鯉やグッピーを欲しがらなかっただけなのか？
それとも、金魚の進化の過程ではなにか特異な出来事がおきたのであろうか？」などと次々と自分の頭のなかで謎を呼んでしまうからだ。
そもそも、魚類の尾鰭の中にある骨格は背骨の延長であることを考慮するとますます不思議に思えた。脊椎動物
全体を見渡しても、背骨の一部が二叉プランを逸脱しているように見え、皆が可愛がるこの魚が非常に奇妙で特殊な動物に思えた。
金魚の研究を始めるにあたって幸いなところは、この動物は非常に飼育繁殖がやりやすいところであろう。幸い、学部学生の頃の教官が淡水魚の育種や飼育に明るく、金魚を始めとするコイ科魚類の実験に関して指導を受けていたため、技術面で難しさは感じなかった。むしろ、日本よりも温暖な
台湾の気候は金魚の研究を進めるにあたって、好ましかった。私は臨海研究場にある水槽設備をフル活用して、4月から 6 月の間、コンスタントに金魚水槽設備（上）、研究材料の金魚（下）。充実した水槽設備もこちらに来た理由。
図3の胚を観察できる系を確立し、基本的な胚発生の記述に時間を費やした。そ海外研究室だより 養殖池に映る︑青い空︑白い雲︑台湾︑宜蘭︑中央研究院︑臨海研究場

魚の尾鰭はまるで脊椎動物のボディー

20

回

解剖学の知識を合わせて考えると、金第した分類群などは存在しない。進化と35

日本進化学会ニュース

して、これからの金魚研究の基本となる胚発生ステージ表を作成した。この作業の完成には一年以上を費やすことになったが、その間に、次の実験で必要になる遺伝子発現の観察用の胚や、次世代シーケンサーを用いて配列決定を行うための RNA の準備なども済ますことができた。そうして、忙しく時間を過ごしているう
ちに、国立遺伝学研究所の川上浩一先生の下から阿部玄武君がポスドクとして私の研究室にやってきてくれ

March 2015

た。また、Hsin 君が英国留学でメンバーから抜けるのと入れ替わりに、養殖のプロを目指している Liu 君や。そして、2013 年には彼
生化学や分子生物学に明るい Lee さんが新しいアシスタントとして加わった（図 2）［1］
らと共に金魚の胚発生ステージ表を論文としてまとめて世に送り出した 。私が PI として独立してから初めて世に送り出した金魚の論文となった。基礎的な記述ばかりの論文であったが、新しく立ち上げたばかりのラボメンバーと共に世に送り出した最初の論文で、自分の中では特別な論文となった。

二叉した尾鰭の金魚の論文
2012 年になって新たに加わったポスドクの阿部君は、ゼブラフィッシュで用いられている技術を進化研究に応用するために、川上浩一先生の研究室で腕を磨いていたらしい。ちょうど、金魚で遺伝子機能解析実験を行おうと考えていた私にとって、阿部君の加入はまさに渡りに船であった。実験の技術的問題点は彼が解決してくれた。また、論文紹介や実験結果の吟味の時間もより深いものとなった。なにせ、立ち上げたばかりの研究室である。必要な実験だけを選び出して、最小限のコストと時間で結果の出る研究戦略を練り上げる必要があった。そのようななかで、私にとって、阿部君の助言は心強かった。
研究過程の詳細は割愛させていただくが、結果として 2014 年に「金魚の二叉した尾鰭は、倍加した chordin
遺伝子に生じた変異と、その変異による初期胚の腹側化によるものである」という内容の論文を発表でき［2］

た。こちらに赴任してちょうど 3 年が経過したところであった。当然、当初から頭に抱えていた様々な問題がこの一つの遺伝子変異で解決されるわけではない。それどころか「人為淘汰は脊椎動物の発生現象にどのような影響をもたらしてきたのか？」などの新たな問題意識をもたらし、研究の進捗という点では途中経過報
告のような論文となった。ただし、一方で、主宰者という立場から、この結果に研究室のスタッフだけでなくる。良い研究をすることが、地元出身スタッフの利害関係と一致しているのだ。事実、事務スタッフからも「老師（ラオシー；中国語で先生の意）、ドンドン、いい論文書いてくれ。そしたら、この臨海も有名になって、予算ももっとつきやすくなるよ。
」と応援された。理由はどうであれ応援してくれると励みになる。

スタッフたちと言葉
今までの話の中で、幾人か臨海研究場やその周辺で仕事を共にしている人たちを紹介してきたが、彼らとのコミュニケーションの様子についても少し述べたい。本当はその前に、台湾の言語事情を知って貰う必要があるが、詳しく説明しだすと、非常に複雑なうえ、私の知識の及ばない部分が多い。よって、ここでは、おおまかに、台湾では中国語、台湾語、客家語の 3 つの中華系の言葉と、十数の台湾先住民の言葉が話されていると紹介しておく。そして、私の周囲では中国語と台湾語を話す人たちが多い。公文書やメール、臨海内の張り紙などは中国語で書かれており、一方、地元の市場などでは台湾語をよく耳にする。中国語と台湾語は聞けばすぐわかるが発音が非常に異なる。それぞれが、北京語と閩南語という異なる言葉をもとにしているからだ。
私はこちらで、事務、電気水道管理係、警備、清掃係の皆さんとは中国語で話している。ただし、彼らはほとんど皆、地元出身者なので、日常、互いに台湾語で会話している。残念ながら私は台湾語はほとんどわからないので、私が会話に入ろうとすると周囲の人は気を使って中国語で話してくれる。日常生活は中国語でさして困らないが、金魚やヌタウナギのサンプリングの際、地元の人たちとの交渉は台湾語を用いたほうが海外研究室だより 養殖池に映る︑青い空︑白い雲︑台湾︑宜蘭︑中央研究院︑臨海研究場

金獲得率にほぼ直結している。そして、PI が予算をたくさん取ってくるかどうかが地元の雇用にも関わって

20

回

務スタッフが喜んでくれるのか、最初は訝しがったが、後で訳を知って納得した。こちらでは出版業績が資第く事務スタッフも含めて周囲の皆に存外喜ばれたのが嬉しかった。なぜ、これほどに研究に直接関係ない事

36日本進化学会ニュース

滑らかな場合が多い。そういう場合は、台湾語の達者な研究室や臨海のスタッフに参加してもらうことが何度もあった。
臨海研究所の会議も少し事情が複雑になる。臨海研究場の 3 人の台湾人 PI は中国語と台湾語が話せるわけだが、香港人の臨海実験場主任は、台湾語は全くできず、中国語も広東風味になり、本人も曰く発音が明らMarch 2015

かに怪しい。そこに、日本人の私が入る。皆が等しくコミュニケーションが取れるようにという配慮から、私が赴任した当初は会議は英語で行われていた。配慮深いこの香港人の主任が私に気を使ってくれていたのであろう。しかしながら、予算や人事などについての会議で事務スタッフが加わる場合や地元の企業が参加する入札に係る話し合いなどは、結局のところ中国語になる。そういう状況に適応しなくてはならないと思い、
私は少し混みいった内容も積極的に中国語を使うように心がけた。そして、3 年経った今、余程のことがない
限り会議はほぼすべて中国語で行われるようになった。最初はすこし不便に感じたこのような台湾の複雑な言語事情であるが、結果として、私はこの複雑な事情に助けられている。なぜなら、こちらのスタッフは皆「必ずしも皆が同じ言葉を話すとは限らない」ことを前提に生活をしており、外国語の使用に対する心理的敷居が非常に低いのであろう。事実、募集をかければ、外国語の運用能力を持った助手がこのような片田舎の臨海実験場にやってきてくれた。お陰で、いつも、私の研究室は多言語対応可能な状態にある。

子育て環境
いままで、研究面のことばかり述べてきたが、ここでは少し、家庭の出来事についても触れておきたいと思う。こちらには妻と 2 人の子供ら（当時 2011 年時点で長女と長男がそれぞれ 2 歳と 1 歳）を連れて赴任してきた。何にもまして、妻の理解が無いとこちらでの研究もままならないので、台湾に赴任するにあたって、2人で事前に話し合った。独立して自分の研究室が持てることを話すと「それは、素晴らしいことだ。
」と評価してくれた。彼女がロシアから日本に来て 3 年ほどたったところで、日本語も覚え、生活にも馴染んできた矢先であった。そんな中、また環境の違う台湾に引っ越すのは心配であったが、根性のあるロシア女性の彼女
なら、なんとかするだろうという思いがあった。また、子供についても周囲の留学経験がある知人たちから海の近くに保育園があったからである。徒歩で 15 分、車で 5 分ぐらいの距離である。当然、地元の保育園なので、通ってくる園児たちも皆、地元の子供たちばかりである。ただ、意外なことに外国人の家庭は私たちだけではなかった。東南アジア出身のお母さんたちが周囲に少なからずいた。そのせいか、保育園の先生た
ちも外国から来た子供たちの扱いには慣れたもので、私の子供らの面倒をよく見てくれた。
保育園の先生たちは、当然、中国語で保育を行っている。我が家で日本語とロシア語で会話をしていた子
供らは、入園当初、友人たちとコミュニケーションが上手くゆかず、いろいろと問題が生じたが、数ヶ月経つと長女と長男共に中国語で会話ができるようになっていた。結局、子供らは、妻とはロシア語で、私とは日本語で話しながら、保育園での中国語の環境に完全に適応していた。子供らの柔軟さには感心するばかりである。一方の我が家で中国語の運用能力を持つ大人は私一人であった。よって、私が外向きの子育ての仕事を一手に負うことになる。予防接種の計画など子供の健康医療関係、保育園からの連絡簿のチェックや近所のお母さんお父さんたちとの井戸端会議などは私の役目である。また、保育園の先生から頼まれ、研究室のスタッフ総動員で、「臨海研究場見学：金魚の胚と稚魚の観察会」を催したこともあった。そのお陰か、スー
パーで買物の最中に突然、小さい子供たちから声をかけられることがしばしばである。子供らのお陰で、いつのまにやらこの地域で私はよそ者でなくなっていたようだ。
エビ養殖のために作られた湿地帯のど真ん中に位置している我が家は買い物や医療機関への連絡の面から。また、車考えると不便の一言に尽きるのであるが、子供らを遊ばせるためのスペースには事欠かない（図 4）
で 10 〜 15 分以内の場所に、海も山も川もある。自然と戯れるにはこの上ない環境である。当然、危険もいっ

海外研究室だより 養殖池に映る︑青い空︑白い雲︑台湾︑宜蘭︑中央研究院︑臨海研究場

家族ともども臨海研究場の宿舎に住むことに決めた理由は家賃や光熱費がほとんどタダで、ちょうど、臨20回という思いがあった。

第「子供たちは環境に柔軟に対応する」という言葉をよく耳にした。自分の中では妻子ともなんとかなるだろう37

日本進化学会ニュース

ぱいで、野犬やタイワンハブなどの毒蛇がそこらをうろついている。親としては、心配で、注意を払ってやる必要があるが、一方で、こうした危険な要素は父親の威厳を示す良い機会であった。
また、宿舎と職場が徒歩一分の距離にあったため、好きな時間に

March 2015

帰宅でき、研究に打ち込みながら、子供らと過ごす時間も比較的長くとってやれたと思う。

さいごに研究や子育てという点で、この 3 年間は充実したものであったと感じている。ただ、少し心残りなのは妻のことであろう。ガブ
リエル・ガルシア＝マルケスの小説「百年の孤独」のファンである彼女は事あるごとに「臨海研究場や周辺の集落はあの物語に登場する架空の街『マコンド』のような場所だ。
」と言っていた。買い出しに車で走れば、稲田で魚を食む水鳥が目に入る。その水鳥の傍らでは、編笠をかぶり、日に焦げた上半身の皮膚を露わにした農夫たち。仲間と話す口元を見れば噛み砕かれた檳榔子で唇と歯が真っ赤に染まっている。街に入れば極彩色の廟からは爆竹の音が聞こえてくる。通りの看板には、やたらと画数の多い漢字

図4
臨海研究場敷地内で見つけたオオオカガニ。子供らは嬉し怖し。

が使われており、それらの合間には意味をなさないひらがなが混ざり込む。立ち並ぶ屋台。屋台にはこんがりと炙り焼かれた鶏や鴨が姿のまま吊るされている。そんな雑然とした通りを地元親子 4 人乗りのバイクがパトカーを当然とばかりに追い越しながら駆け抜けてゆく。また、
時折、見知らぬ老人たちから古風で丁寧な日本語で話しかけられる。日本の整然とした街並みを知り、日本語を解する彼女からすると、まさにこの場所は「幻想リアリズム」の世界なのである。そして、3 年経って、なからず救いであった。
本稿では書ききれないほどたくさんの出来事がまたたく間に起きたため、今の自分はこの 3 年間を客観的に評価することが難しい。なので、この顛末が「大変な話」であったのか、「面白い話」であったのか、また別の類の話であったのか、判断はここまでお付き合い頂いた皆さんにお任せする。ただ、確かなのは、この 3 年間
で自分は研究者としても人間としても成長したということである。そして、研究を続けることで家族や周囲が幸せになるであろうという思いは、こちらに来る前も今もこれからも変わらないだろう。まだ、もう暫くの間、こちらの人たちと挑戦を続けることにする。この話の続きに興味がおありの方は、https://www.facebook.

com/LabAquaticZoology を覗いてみてください。
参考文献［1］ Tsai HY, Chang M, Liu SC, Abe G, Ota KG. 2013. Embryonic development of goldfish (Carassius auratus): A
model for the study of evolutionary change in developmental mechanisms by artificial selection. Developmental Dynamics 242:1262-1283.
［2］ Abe G, Lee S-H, Chang M, Liu S-C, Tsai H-Y, Ota KG. 2014. The origin of the bifurcated axial skeletal systemin the twin-tail goldfish. Nature communications 5. Article number: 3360

海外研究室だより 養殖池に映る︑青い空︑白い雲︑台湾︑宜蘭︑中央研究院︑臨海研究場

面白かった。
」と言ってくれたことは、帰路の高速道路、車中、一人で過ごさなくてはならない私にとって少20

回を連れて日本に帰っていった。3 人を桃園空港まで送り届ける道中に彼女が「この 3 年は大変だったけれども、第

彼女はこの幻想リアリズムの世界を後に、別のリアルな世界を開拓するべく 5 歳と 4 歳に成長した 2 人の子供38

日本進化学会ニュース

ミーティングレポート ①

第７回 Evo-devo 青年の会
『変動する環境と発生への衝撃』を開催してMarch 2015

福島健児（基礎生物学研究所）
Evo-devo 青年の会には『学術的に真剣かつ健全に悩む』、『学際的な議論を大切にする』、『自分の問題意識を外に向けて発信する』という 3 つのキーフレーズがある。筆者が最も共感しているのは『学術的に真剣かつ健全に悩む』である。悩みこそ科学のタネであり、最初は科学的検証に耐えないおぼろげなものでも、明確な問題点として鍛え上げることで新たな研究分野が芽吹く。エボデボ－進化発生生物学は、従来から系統進化と個体発生を主軸にしながら形の進化を解釈する学問であったように思う。そこにもう一つ、環境という軸を足してみたらどんな悩みが新たに浮かんでくるだろうか。これが本研究会を立案した動機である。国立遺伝学研究所の助成を受けて開催まで漕ぎ着け、去る 2014 年 10 月 11 日、39 名の参加者が三島の地に集った。
研究会初日は怒濤の招待講演ラッシュである。トップバッターは当会スタッフでもある石川麻乃さん（国立
遺伝学研究所）。発表タイトルは『イトヨにおける日長応答性進化の分子遺伝機構』である。発表の前半では、
エボデボ研究における普遍的な思考を概説し、様々な分野から集った参加者に共通の視点を与えた。その後、
海型イトヨから淡水型イトヨがどのように進化したのか、その遺伝的変化に迫る研究が紹介された。雄の繁殖形質における日長応答性を糸口としたトランスクリプトーム解析によって、表現型可塑性に重要な役割を果たすホルモンとその代謝遺伝子に辿り着く研究の流れは、発表の冒頭で示した“ エボデボ研究の基本 ”に忠実である。遺伝子の制御配列を舞台として、ホルモン代謝遺伝子が日長応答性と結びつき、そして切り離される過程が議論された。
絶え間ない質疑によって少々短くなってしまった休憩時間に続いて登壇したのは京都産業大学の中山北斗―アブラナ科植物 Rorippa aquatica の場合』とのタイトルでご講演いただいた。温度や光条件によって葉の形態を劇的に変えるRorippa aquaticaに着眼し、表現型可塑性を司る分子メカニズムに迫る研究内容である。表現型と遺伝子発現量の相関関係から鍵となる植物ホルモンを明らかにするなど、緻密な研究から着実な成果を積み上げるその様に、聴衆はみな膝を打った。これまで種間の形態的多様性を生み出すと考えられてきたメカニズムが個体内の表現型可塑性をも制御し得ることを結論しており、共に植物を研究する筆者としては、植物発のコンセプトとして分類群の枠を超えて浸透していってほしいアイデアである。最近、講演内容の一部が論文として発表されたので、関心があ号のカバー絵は本論文から採用されており、そちらも必見である。
全 5 題を予定している招待講演の折り返しは京都大学の永野惇さん。講演タイトルは『ノイズの海からシグナルをすくい上げるには？：気象と遺伝子発現の解析から考える』である。雨の日も風の日も台風の日も、時には昼夜を問わずイネやアブラナ科植物の葉を摘み取りトランスクリプトームを解析する。積もり積もった
膨大な量のデータから植物の遺伝子が如何にして意味のある環境シグナルに応答し、そしてどのようにして一過的なゆらぎを排しているのかを明らかにする大掛かりな研究である。複雑な統計処理からシンプルな理
解を引き出す手腕が格別に光る。講演内容は多岐に渡ったが、最も筆者の印象に残ったのは「大部分の遺伝
子は春と秋で発現量にほとんど差がない」という知見である。変動し続ける環境の中で季節を知るのは、簡単なことではないらしい。その日の朝に遺伝研構内で見つけた狂い咲きの桜をぼんやりと思い浮かべ、季節
外れのひとえだに対する科学的な説明を得た気がした。こちらの講演も、一部は既に論文発表されている。
（Nagano et al., 2012, Cell 151: 1358-69）
招待講演 4 題目は慶應義塾大学の荒川和晴さんによる発表『生命活動を停止してまで『乾燥』という環境変化に適応したクマムシ』である。構造水以外すべての水分を失っても死なない最強生物クマムシの乾眠メカ青年の会﹃変動する環境と発生への衝撃﹄を開催して
Evo-devo。エッジの効いた雑誌掲載
る方は覗いてみるのをお勧めする（Nakayama et al., 2014, Plant Cell 26: 4733-48）

ミーティングレポート① 第７回さん。
『変動する環境（温度など）と発生（主に葉）への衝撃

39

日本進化学会ニュース

ニズムについてご紹介いただいた。突然の脱水に対応可能なヨコヅナクマムシとゆっくりとした乾燥にのみ耐えることができるドゥジャルダンヤマクマムシの比較オミクスからあぶり出した対照的な乾眠メカニズムの解説を前に、会場中がこの極限生物の信じがたい進化に思いを巡らせたことだろう。このあたりで、座長を務めていた筆者は質疑応答を予定通り終える使命を放棄した。一応、「手短に」というポーズをとってみるもMarch 2015のの、各講演が終わるたびに質疑用マイクへと連なる長蛇の列は最早易々と止まるものではなかった。
最後の招待講演に登壇したのは北海道大学の和多和宏さん。講演タイトルは、『学習によって獲得されるソングバード発声行動表現型可塑性：自らの行動によって駆動される「種としての拘束と個としての自由」』である。歌いさえずるソングバードが如何にして歌を学習するのか、手を替え品を替え、ときには仔を替え親を替え、雛鳥が学習する様を観察し、その可塑性の限界に迫る研究である。ここでの“ 限界 ”とは、囀り学習における学習臨界期と種特異性である。前者についてもう少し言葉を足すが、雛鳥は新しい歌を覚えるが成鳥にはそれができない。その境界を決定するのが学習臨界期である。興味深いのは、どれだけ歌の練習をしたかという自己の行動によってその臨界期が規定されている点である。“ 他者 ”を環境と捉えた視点をこの研究会に！という狙いのもと和多さんにお越しいただいたのだが、期待のさらに数歩先を提示される結果となった。
招待講演が終わる頃にはちょうど日が暮れ始めていた。ここからはポスターを交えた懇親会である。料理を飲
み込んでは意見を吐く。どの参加者の口も多忙を極めた。一段落ついたところで、宿泊施設の大広間へ会場を移しての懇親会第二ラウンドである。エボデボ青年の会ではロバストな懇親会運営を心掛けている。二時間足らずの懇親会では各々の研究に対する情熱を完全燃焼させることは叶わないだろう。時間無制限 KO 制の第二ラウンドを用意することで、心ゆくまでの議論を可能にした。筆者はこの研究会に通算 3 回参加しているが、いずれの回でも懇親会のラストまで生き残ることができていない。不慣れな研究会運営が祟ったか、今回も敢えなくノックアウトである。明け方まで交わされる議論とは如何様なものであろうか。いつかこの目で確かめたい。
一夜明け、2 日目最初のセッションは一般口頭発表である。最初の登壇者は理化学研究所の市橋泰範さん。
発表タイトルは『葉の形における進化発生トランスクリプトーム』である。トランスクリプトーム解析から構築
名古屋大学の上原奏子さん。
『伸ばすか伸ばさないか？ 芒形態から考えるイネ科植物の環境適応について』とのタイトルで、稲穂に作られる突起状構造の形態的可塑性と栽培化について議論した。一般口頭発表の最後に登壇したのは明治大学の中川知己さん。タイトルは『受容体キナーゼの解析から見えてきた陸上植物の微生物に対する共生と防御の歴史と新たな謎』である。病原菌に対する防御と菌根菌との共生、一見相反す
る 2 つの環境応答が共通した分子メカニズムによって制御される意義が議論された。
研究会最後のセッションはワールドカフェ形式のグループディスカッションである。小テーブルに分かれ、ルが気炎を揚げ、大盛況を博した。
かくして参加者各々が健全な悩みを健全に分かち合い、第 7 回 Evo-devo 青年の会『変動する環境と発生への衝撃』は幕を閉じた。本研究会は当会スタッフがおよそ 1 年をかけて企画したものである。特に、助成制度への応募、会場設営、宿泊施設との調整など、研究会のホスティングに関する全ては石川麻乃さんに指揮を執っていただき、遺伝研の関係各位からも多大な貢献をいただいた。
末筆ながらお礼申し上げる。次回、第 8 回研究会は 2015 年 6 月 27 － 28 日を第一候補として開催を検討している。次はどのような悩みを持った若者が集うのであろうか。そしてどのような仕掛けで若者の悩みを引き出そうか。
図1

研究会の最後に撮影した集合写真

楽しみは尽きない。

青年の会﹃変動する環境と発生への衝撃﹄を開催して
Evo-devo

全ての参加者が健全な悩みをぶつけ合った。多少の煽りを含んだテーマ設定が功を奏したか、多くのテーブ

ミーティングレポート① 第７回

した遺伝子ネットワークをもとに、トマトの葉の形態を司る遺伝子を見つけ出す研究が紹介された。二人目は40

日本進化学会ニュース

ミーティングレポート ②

International Symposium on Gracillariidae,
26-28 September 2014 を開催してMarch 2015

大島一正（京都府立大学 大学院生命環境科学研究科）
ゲノム情報の取得が飛躍的に容易となり、ゲノム
編集技術も様々な生物で適用可能となりつつある現在、モデル生物と非モデル生物の垣根は徐々になくなりつつある。むしろ、共生や生態的種分化といった、モデル生物だけでは扱えなかった研究テーマに挑戦できる点で、非モデル生物を用いた研究の重要性は増している。その一方で、これまで非モデル生物の研究を主導してきた分類学者や生態学者と、ゲノム科学等を専門とする者の間の交流はほとんどないのも現状である。しかし、今の時代だからこそ挑戦できる、分類学者や生態学者が長年温めてきたよ
うな研究テーマはないのだろうか？ そんな話題を共有するため、ある分類群を材料とする研究者が一堂に会し、それぞれの知識やアイデアを語る、そん

図1

ホソガ科成虫の標本写真（種名はクルミホソガ）。
ミーティングレポート②

なシンポジウムがあってもいいかもしれない。そんな思いから開催したのが「国際ホソガ科蛾類シンポジウム」である。
ホソガ科といっても、おそらくご存知の方はほとんどおられないかと思うので簡単に説明すると、全世界から 2 千種ほどが知られている昆虫綱鱗翅目に。幼虫は葉の中に潜るリーフマイナーを持つ（図 1）

leaf miner であり、葉に残された潜り痕がときおり面白い形（図 2）になるため「絵描き虫」や「字書き虫」といった愛称でも知られている。幼虫期に葉に潜るため、成虫になっても小型で、翅を広げても

1 cm にも満たない種類がほとんどだが、野外での採集と室内での飼育のしやすさ、世代時間の短さなどから、分類のデータベースを筆頭に、生態やゲノムなどに関する幅広い知見が、フィールドからも実験室からも集まりつつある分類群でもある。私自身もこのホソガ科を主な研究材料としており、分類や系
統から始まって、学位は種分化で取り、現在は寄主
植物への適応の遺伝基盤に複合適応形質の進化という視点から迫っている。
ミーティング自体の紹介の前に、なぜこのシンポジウムが日本で開催されたのか、という点に触れて

図2
ホソガ科の幼虫が葉に作った潜り痕。幼虫が潜行した部分はマイン mine と呼ばれ、多く場合白く目立
つため、野外ではこれを目印にして幼虫の採集を行う。
上）アリのような形になったクルミホソガのマイン。
下）鳥のような形になったクズマダラホソガのマイン。
いずれも偶然の産物を開催してInternational Symposium on Gracillariidae, 26-28 September 2014

属する一つの科で、成虫はその名の通り細長い翅41

日本進化学会ニュース

おく。話は 2010 年に遡るが、当時基礎生物学研究所に学振 PD として所属していた私は、たまたまフランスの共同研究者から南米フレンチギアナでのホソガ科蛾類の調査に誘われた。初めての南米のフィールドも刺激的であったが、同じ分類群を扱う世界の研究者が一ヶ所に集まって色々と議論するのはいいことだとつくづく感じた。他の調査参加者も同じ印象を持ったようで、できれば定期的に世界のどこかに調査で集まり、March 2015

今回のような議論の機会を持ちたいとの意見で一致した。フレンチギアナから一旦フランス本国へ戻り、共同研究者の所属先でセミナー等を行った後、当時は時間がいっぱいあったので、さらにベルギーまで足を伸ばしてみることにした。ブリュッセルの郊外にある王立博物館には、ホソガ科のデータベースを作成している研究者がおり、コレクションも充実しているため、一度訪ねてみたいと思っていたからだ。一通り標本を見て、昼食を食べるために博物館近くのレストランまでの道を歩きながら、先日までの南米調査の話をし、世界のホソガ研究者が集まって話をするのも面白いかもしれない、と話を振ってみた。すると、過去にも小型の蛾類を対象とした国際シンポジウムをヨーロッパで開催したことはあるが、ホソガ科でもしてみたいね、という話になった。やはり、みんな一度集まってみたいと思っていたのだ。
本格的にシンポジウムの話が出てきたのはさらに 2 年後の 2012 年の夏であり、韓国で開催された国際昆虫学会議の鱗翅目セッションの懇親会でのことである。鱗翅目セッションに参加していたホソガ科を材料としている研究者や、リーフマイナーの研究者で話が盛り上がり、半分言い出しっぺの私と、同じくこのセッションに参加していた川北篤博士（京都大学）で引き受けることになった。また、2012 年の秋から川北研に NSFのポスドクとして David Hembry 博士が滞在することが決まっており、この 3 人で何とかしようということになった。ただし、言い出しっぺが日本人であっただけが理由ではなく、実はホソガ科を含む小型蛾類の体系学は隠れた日本のお家芸であり、ホソガ科の分類体系も長らく日本の研究者が牽引してきた。そんな訳で、日本をハブにすると世界の研究者がつながる下地が出来ていたのも、開催地が日本になった理由の一つである。
ず、開催地も決めなければならず、やらなければならないことは山積みであった。当初は幹事がいる京都での開催を考えたが、せっかく世界中から日本に来てもらうのだから、日本が誇る素晴らしいフィールドを見てもらおう、ということで和歌山県の南端に近い古座川町で開催することにした。次は予算の獲得だが、国際シンポジウムや研究者の招聘等をサポートしていただける外部資金を探し、申請書を練り上げた。Hembry
博士は京都府大の私の研究室にも実験のために時折来ており、また、幹事 3 人ともが幸い近くに住んでいた
ポジウムの準備をしたのは懐かしい思い出である。やはり一番苦労したのは予算面での調整であり、中でも、例えば 2014 年に開催するシンポジウムをサポートする外部資金の採否通知が 2014 年になってから、しかも 4
月や 5 月以降に結果が分かる、というものが多く、年度ごとに配分されるものなので仕方ないのだが、これには本当に気を揉んだ。
さて前置きが長くなったが、そんなこんなで何とか開催した世界初の国際ホソガ科蛾類シンポジウムには40 名近くが参加し、古座川町という不便な場所にもかかわらず半数以上の参加者が海外からの参加者となった。日本以外の参加国も、アメリカ、スウェーデン、オランダ、フランス、イギリス、ブラジル、ロシア、韓国と、様々な地域からホソガの研究者が集まり熱い議論が繰り広げられた。初日の基調講演では、長らくホソガ科の分類を牽引されてきた久万田敏夫博士（北海道大学）が話され、形態学をもとにホソガ科の分類体系を構築してきた研究史が紹介された。久万田博士が研究を始められた頃は、リーフマイナーの研究者でも片手で足りるほどだった、とのことである。2 日目は、朝から夕方まで 17 題の口頭発表（図 3）が続き、分類、系統から、群集生物学、寄主植物との相互作用、天敵との相互作用、化学生態学、共進化、海洋島での進化、寄主適応の遺伝基盤、phylogenomics 等、全ての発表が他の発表とは異なる視点からホソガという昆虫を捉えており、非常に勉強になるひとときであった。例えば、リーフマイナーは葉の中を食い進むが、食われた後の葉の組織は褐変しない。人間がピンセットで葉を突こうものならすぐに傷跡が褐色になりそうなものだが、リーフマイナーは一体葉に何をしているのだろうか。こうした素朴な疑問にホソガ幼虫と寄主植物の両を開催してInternational Symposium on Gracillariidae, 26-28 September 2014

ため、お互いの仕事が終わった後や子供を寝かしつけた後に、夜の 10 時頃から私の研究室に集まってシン

ミーティングレポート②

しかし、シンポジウムをすることは決まったものの、全く初めての試みであり、予算も獲得しなければなら42

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方の遺伝子発現比較から迫っている研究の報告もあり、大いに議論が盛り上がっていた。2 日目の夕食後はポスターセッションであり、普段は宴会場として使われている大March 2015

広間の畳の上にボードを立てたポスター会場（図 4）では、深夜まで熱い議論が交わされていた。今回のポスター発表が初めての学会発表となる私の研究室の学部生 2 名も、いつの間にか立派に外国人相手に議論をしており、日本でもこのような機会がもっと増えればと思った。

3 日目は朝から古座川町の奥地にある北海道大学の和歌山研究林に移動し、エクスカーションを行った。開催地が台風銀座

図3
口頭発表の様子。ぼたん荘の宿泊棟に併設された「いろり館」で開催された。その名の通り、普段は囲炉裏を囲んだイベ
ントや、小学生の宿泊研修に使われているそうだが、木造で大変趣のある建物であり、口頭発表のセッションには最適であった。

でかつ 9 月末の開催にもかかわらず会期中
は晴天が続いており、この日も朝から快晴であった。実際にフィールドに出ての採集はもちろん、林業用のモノレールに乗って、小コウヤマキの天然林を訪れたり（図 5）型のものではあるが樹木観察用のジャングであった。夕食後は、エクスカーションで採集したサンプルを用いて、ホソガ科を始めとするリーフマイナーの飼育法に関する、こちらもワークショップが開かれ（図 6）
大変好評であった。ちなみに、リーフマイ
育しづらそうな印象を持たれることが多いのだが、実際は潜っている葉さえ枯らさなければ、餌を足す必要もなく成虫まで飼育でき、コツさえ掴めば累代飼育等も可能な
優れた研究材料である。
このように始まればあっという間の 3 日間であり、4 日目の朝に「また世界のどこかで集まりましょう」と言って参加者を見送った。見送った後に幹事 3 人の口から出た言
葉は「やればできるもんやね」だった。
最後になったが、このような前 例も無い国際シンポジウムが開催できたのは、本シンポジウムや招聘者の旅費をサポートし［1］ていただいた各種補助金のおかげである。当初は、関連学会の大会におけるシン
ポジウムとしての開催も考えたが、やはり

図5
コウヤマキの原生林へとつながる林業用モノレールに乗って笑顔を見せる参加者たち。このモノレールは外国人参加者の度肝を抜いたようで、very Japanese! とのことであった。

を開催してInternational Symposium on Gracillariidae, 26-28 September 2014

ナーと聞くと、葉の中に潜っているため飼

図4
大広間で行われたポスターセッション。写真では見えないが、右手奥には採集したサンプルを観察するための顕微鏡
ブースも用意されている

ミーティングレポート②

ルジムに登ったりと、盛りだくさんの内容

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独立して開催すべきであり、それができたことの意義は非常に大きい。また、エクス
カーションで使用させていただいた北海道
大学の和歌山研究林には、スタッフ総出でMarch 2015

サポートをしていただいた。会場として使わせていただいたぼたん荘には、シンポジ
ウムの開催に伴い様々な便宜を図っていた
だいた。特に、ぼたん荘によるエクスカー
ション会場までの送迎なしでは、今回のシンポジウムは不可能であった。この場をお借りして、以上の方々に厚く御礼申し上げる。
蛇足にはなるが、同規模でかつフィール

図6
リーフマイナーの飼育法に関するワークショップの様子。
ポスター会場と同じ大広間の机の上に顕微鏡や飼育容器を並べて行った。

ドでのエクスカーションを伴うようなシンポ
ジウムには、今回の「ぼたん荘＋北大和歌山研究林」の組み合わせはかなりおすすめである。関西空港からいかに外国人を迷子にすることなく古座川町まで案内するかが最大のネックだが、今回のシンポジウムで使用した交通案内等をしばらくは website にアップし続ける予定である。開催を検討される方がおられるかどうかは分からないが、必要な際に少しでも参考になれば幸いである。

http://eureka.kpu.ac.jp/~issei/International_Symposium_on_Gracillariidae/Welcome.html［1］ JSPS 外国人招へい研究者事業
公益信託進化学振興木村資生資金 講演会・セミナー等開催費用助成金
京都大学教育研究振興財団 国際会議開催助成
京都大学生態学研究センター研究集会・ワークショップ開催助成

ミーティングレポート ③

龍谷エコロジーセミナーの紹介

私は今、龍谷大学理工学部環境ソリューション工学科に所属している。私立大学にありがちなキラキラとしたネーミングだが、学生に聞くと就職先の企業から評判がいいそうだ。なんでも、名前の組み合わせが良いとか（確かにエンバイロメント解決工学科ではしまりが悪い）。しかし幾分長すぎるきらいがあるので、学生たちによる略称を以降使わせていただく。曰く、“ 環ソ”。
この環ソには 14 名の教員が在籍しており、うち半分の 7 名が生態学を専門としている。分野は幅広く、分子生物学的手法から野外研究、更に数理的研究まで扱い、材料も昆虫、植物、魚類と多様である。私が在籍する数理生態学研究室では、教授の近藤倫生さんが目下サバティカル中のため学部生が研究室に居座ることはあまりないが、ポスドクとして私の他に潮雅之さんがおられ、また博士課程の学生もいるのでディスカッ
ションの相手には事欠かない。こじんまりはしているがポスドクスタート期の研究環境としてはなかなか恵まれているのではないだろうか。
さて、この文章は我が環ソで行われている“ 龍谷エコロジーセミナー ” 紹介のために書かれている。セミ
ナーは月 1 回ほどの頻度で開催され、毎回各教員またはポスドクの伝手で外部の研究者を招いて講演して頂

ミーティングレポート③ 龍谷エコロジーセミナーの紹介

川津一隆（龍谷大学理工学部）

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いている。これまでにも幅広い分野の研究者の方が話されており毎回楽しんでいるが、進化生態学が背景の一つにある私としては特に、昨年の 10 月に行われた京都大学生態学研究センターの David Hembry 博士と同白眉センターの山道真人博士のお二方によるセミナーが興味深かったのでその内容を紹介したい。

David さんは二本立てと盛りだくさんの内容で、前半ではご自身の研究であるカンコノキとハナホソガ共生

March 2015

系の共進化に関する講演を行っていただいた。カンコノキ－ハナホソガ共生系の共種分化の程度が海洋島と大陸で異なる（大陸では共種分化の程度が高く、海洋島では寄主転換がおこりやすい）という解析結果そのものも非常に新奇性があるが、今後の発展も非常に感じさせる講演内容だった。例えば、他の共生系でも同様のパターンが得られるのか、他の種間相互作用との関係はどうなっているのかなど、興味は尽きない。また、後半では合衆国における進化学と創造論の“ある種の” 共進化についての講演を行っていただいた。この講演は昨年の進化学会で話されたモノと同じ内容だそうで、ご存知の方も多いかも知れないが、その内容と私の感想を少し述べてみたい。ルネサンス期以降、神が 7 日で世界を作ったとする創世記の記述と矛盾する進化論や他の科学的証拠が蓄積していく中で創造論がその矛盾を解決するために精緻化することは想像しやすいだろう。しかし面白いのは、最も精緻な創造科学であるインテリジェントデザイン（ID）がアメリカで生まれた理由だ。インテリジェントデザインは創造神ではなく、何らかの“ 偉大なる知性 ”によって世界が想像されたと主張する。なぜ、わざわざ神の存在に言及しないのかといえば、その理由は宗教が排除された公教育の現場において創造論を教えるためだという。このような軍拡競走が続くのならば、ID 教育を規制する新たな法律が作られても法の目をかい潜る犯罪者のワザ同様にまた新しい創造論が創りだされてしまうかもしれない。私にはこの過程こそがまさしく ID を始めとする創造論が非科学的である証拠のように感じられた。すな
わち、通常の科学では、理論の修正が迫られるのは矛盾する証拠が提示された場合だけだが（宗教裁判に対するガリレオの態度を思い出してみよう）、創造論では法律による規制により理論が修正されている。このよ
うに、科学と疑似科学を区別する方法を教えるようなメタ科学が教育の現場で普及するならば創造論の拡大を阻止する一助になるかもしれない。実際、創造論の論理的矛盾を直接つくドーキンスの著書以外にも、IDをメタ的に批判したスパゲッティ・モンスター教のような運動も盛んになりつつあるようだ。最後にセミナーで質問しそびれた私の疑問をツラツラと。創造論との軍拡競争を体験したアメリカでの進化学教育と、すんなりと進化の概念を受け入れた日本のような国における進化学教育との間に違いはあるのだろうか。今度David さんとお会いした際に聞いてみよう、そうしよう。
二人目の山道さんにはご自身が携わってこられた捕食－被食系を題材とした Eco-Evo feedback に関する実証・理論研究を包括的に話していただいた。また、山道さん自身の研究紹介だけでなく、最近の研究のレビューにもなっており不勉強な私にとって非常にためになるものであった。紙面に限りもあるだろうからそれらの中でも特に私の印象に残ったトピックを一つ。捕食者の動態と被食者側の形質の進化動態が、被食者動を chain rule を使って説明変数の動態に分解しその係数で影響力を評価するものだったと記憶している。すごいのは、時系列データさえ得られていれば何も進化動態に拘ることなく、例えば群集動態や生態系生態学のスケールの動態の影響、またその逆についても評価できるかも知れない点だ。すなわち、このような手法は階層毎に分かれてしまっている各生態学分野をつなげるモノになるかもしれない。今後の進展が楽しみだ。
というわけで、龍谷エコロジーセミナーの紹介は終わりなのだが、最後にもう一つ。似たような公開型セ
ミナーは各地、各研究室で盛んに行われている。その中でも本セミナーの特徴を考えてみると、それは “ 午前中 ”に行われるという点。そのため、演者の方に時間がある場合、午後いっぱいを講演内容やそれ以外の研究諸々についてのディスカッションをアルコールの入ってない頭で（別に飲んでもいいのだろうが）楽しむことができる。他には余りないなかなか楽しい時間を過ごせると思うので、お時間がある方は是非一度参加してみるとどうだろう。ちなみに、次回がいつでどなたになるかは未定です、多分。

ミーティングレポート③ 龍谷エコロジーセミナーの紹介態に与える相対的影響を定量化する手法についての話は興味深いものだった。方法としては、知りたい動態

45

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ミーティングレポート ④

魚類系統研究会

March 2015

荒木仁志（北海道大学大学院農学研究院）
昨年 2014 年の 11 月 29、30 日、札幌市内
で魚類系統研究会なる勉強会が開かれた。
この勉強会は魚類を愛する研究者をはじめとする有志の手で毎年開かれていて、今回で 36 回を数えている。ただし、日本で魚を研究していなかった私が帰国し、北大に着任した一昨年には日程が合わず参加を断念していた。私にとっては昨年がこの勉強会のデビュー戦となった格好だ。
初日の場所は札幌市保養センター駒岡。
古き良き保養センターの佇まいである（図。やや仰々しい勉強会名だが、声をか
1）
けてくれた友人からは「魚好きのちょっと

図1
会場となった保養センターでのランチの風景。写っているのは研究会初期からの重鎮メンバー。
（写真提供：長谷川功氏）

早めの忘年会のようなもの」と聞いていた。その会場選択からして、のんびり最近のお互いの研究の話でもして、温泉にでも浸かりながらお互いに一年の労をねぎらう集まり、程度の認識での参加であった。
しかし、その緩い考えはプログラムの開始と共に、良くも悪くも裏切られる。畳のひかれた大広間に集まった 50 名を超えようかという参加者は、身を乗り出さんばかりの前掛かりな姿勢で演者の研究発表に聞き耳を立て、発表後の質疑応答でも偉い先生方に遠慮もなく活発な議論を展開させていたのだ。発表の内容は河川
モニタリング調査の結果から集団遺伝解析の結果まで多岐にわたる。当然オーディエンスの関心も多岐にわたるはずだが、どうやら彼らの多くが長年この勉強会に参加していて、お互いにこれまでの研究調査の成り行きをかなりよく把握しているらしい。かといって、いわばよそ者の私が話から置いていかれるわけではなく、話を聞いているうちにそれぞれの研究の面白さに引き込まれていくから不思議である。私自身が魚類の生態や進化に広く関心があることも関係しているだろうが、会場全体の熱気に「のせられた」ことは間違いない。
ちなみに、発表は初日午後からスタートしてこの日だけで 9 件。この日はそのまま保養センターに宿泊して、翌日は朝から札幌市内にある水産総合研究センター北海道区水産研究所（北水研）に場所を移して半日かけて
あと 7 件。ハードスケジュールだった。これを参加者全員でやるのだから運営の人たちは準備が大変だったろ驚いたのは、初日の公式プログラムが終わり、自分の発表がその最後だったこともありホッと一息、と思った後。時間が押したため、すぐに食事の時間になったのだが、その場でも初回から参加していたという強者によるこの勉強会の歴史・変遷についての貴重なお話や、若い学生による「世界の巨大魚釣りの旅」といった愉快な発表が続いた。そこまでは非公式なプログラムとして記載もされていた。だがそれらとほぼ並行する形
で、会場の至る所で日中の発表についての熱い議論が継続されたのだ。私の研究室で今取り組んでいる、環境 DNA の紹介発表もその例外ではなかった。しかも、宴も後半になると人も入れ替わるから切りがない。保養センターの管理者に追い出されるようにして何度か場所を移動しつつ、かなりの人数の人たちとそれぞれの研究や関心事の話をしたと思う。やっと眠りについたのは午前 3 時を回っていただろうか。翌朝は 8 時からの移動で睡眠不足の人も多かったはずだが、テンションの全く下がらない後半部だったことは言うまでもない。

ミーティングレポート④ 魚類系統研究会

う。これもそれぞれの役割が暗黙のうちに了解されている長年の積み重ねの賜物かもしれない。

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一連の発表の中で特に興味深かったのは北水研の森田健太郎さんによる「イワナとヤマメの棲み分け理論の再考」と名付けられた発表だ。高校生物の教科書あたりには今でも載っているだろうか、同じ河川を利用することも多いこの二種、イワナは冷水適応性が高く上流部で競争力を持ち、水温が高くなりがちな下流部ではヤマメが有利になることで棲み分けが起こる、というニッチの違いによる共存の代表例である。ニッチの概March 2015

念は生態学の概念だが、局所適応という進化の概念とも深い関連があるのはもちろんだ。また私自身の渓流釣りの経験から言っても、出身地である九州の河川にはヤマメばかりでイワナは棲んでおらず、大学時代には野生のイワナを拝むため、わざわざ九州から北陸まで旅したこともあった。
「信じて疑わなかった」という意味では、これほど私が盲目に信じていた理論も少ないだろう。
だが、森田氏によると「北海道の川を見ていると意外に両者が同所的に共存しているところも多い」というのだ。しかも、「中流にヤマメが棲んでいる川の下流にイワナが生息していることもよくある」と。そこで彼が建てた仮説がユニークで、いわば「イワナは泳ぎが下手仮説」。実際に同様の環境で泳力を比較したところ、速い流れに遭遇してすぐにギブアップしてしまったのはイワナの方だという。これでは急流の最上流部ではすぐに押し流されてしまいそうだが、上流部では落差が大きい傾向にあるため、むしろ落ちた水がつくる淵状の「逃げ場」が多く存在する。ここをイワナが利用しているとすれば、最上流部がイワナにとって快適な住家だとしても納得は出来る。逆に中流部は水量が増え、また下流部ほどはなだらかではないため一定の泳力を求められる。この状況であれば、確かに下流で再びイワナが増えることも説明がつく。そもそもイワナとヤマメは同じサケ科魚類だが、属の違う魚だ。そして、サケ科の中でヤマメの属するタイヘイヨウサケ属以外の顔ぶれを見渡すと、大きな湖の底に棲むことの多いレイクトラウト（イワナ属）や川の中でも流れの穏やかなところに棲むグレイリング（カワヒメマス属）、ホワイトフィッシュ（コレゴヌス属）など、確かに強い泳力を求。これらの魚は同時に低水温を好む傾向があり、められる環境とは言い難い場所に棲む仲間は多い（図 2 参照）
また同じイワナ属でもアメマスは海への移動をおこなう回遊魚であったりするので「棲み分け」の直接の原因についてはまだ断言できないが、今後の研究成果が楽しみな発表であった。
他にもサケ科魚類の自然再生産やアマゴ・サクラマスの系統進化に関する正統派の研究、アマゴ放流の遺伝的影響に関する DNA 解析、ヤツメウナギの乱婚の話、希少種の保全の話から外来種問題まで、ローカル・
グローバルを問わず魚好きによる、魚好きのための興味深い話が続いた。久しぶりに消化不良を起こさず、尚且つ満腹感一杯の勉強会に参加した印象だ。進化の研究をしていると対象生物は何でもいい、と感じることも多く、実際に私は動植物を問わず研究対象としている。しかし、生態と進化の交点を理解するにはその生き物の在り様を深く理解する必要にかられる。だったら、毎日眺めていても、あるいは野外で会いに行くのにどんなに労力がかかろうとも、さほど苦にならない生物を対象とするに越したことは無い。同じカテゴリー

ミーティングレポート④ 魚類系統研究会

図2
サケ科 魚類のヤマメ（左上）、アメマス（左中）、グレイリ
ング（左下）、レイクトラウト（右上）、ホワイトフィッシュ（右下）。
ちなみにヤマメは九州、アメマス
は北海道、グレイリングはアラス
カ、レイクトラウトはウィスコンシ
ン、ホワイトフィッシュはワイオミ
ングにて撮影。

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日本進化学会ニュースの生物を愛して止まない仲間がこれほど多く得られるのであれば尚更だ。そのことを再確認する上でも有意義な勉強会であった。
また、老若男女を問わず、大変フラットな雰囲気で密度の高い議論が出来るのがこのような合宿系勉強会の強みだろう。若い学生も多かったので、これからの発展も楽しみな勉強会だ。

March 2015

編集
後記

編集幹事

荒木仁志（北海道大学大学院・農学研究院）

今回は力の入った各連載記事に加え、ミーティングレポートが 4 つとバラエティーに富んだ進化学会ニュースとなった。また、学会ニュース初の試みとして、進化学会学会賞受賞者、深津さんの受賞記を大会報告主
体の前号ではなく、あえて今回の 3 月号で掲載させていただいた。先の 11 月号では他の大会関連掲載記事が多すぎたことと、諸処の実務的な問題が重なった故の措置だったが、今回の受賞記を拝読する限り、じっく
り時間を取って書いていただいた、という意味で結果的によい選択だったように感じている。今後このスタイ
ルを継続・拡大するかは皆さんの意見を聞きつつ、編集委員で議論していきたい。
雪の札幌にて。

日本進化学会ニュース Vol. 16, No. 1

真／山道真人）

編集後記

発 行： 2015 年 3 月 9 日
発行者： 日本進化学会（会長 長谷部光泰）
編 集： 日本進化学会ニュース編集委員会（編集幹事：荒木仁志 副編集長：大島一正
編集委員：奥山雄大／工樂樹洋／佐藤行人／真鍋
発行所： 株式会社クバプロ 〒 102-0072 千代田区飯田橋 3-11-15 UEDA ビル 6F
TEL : 03-3238 -1689 FAX : 03-3238 -1837
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e -mail : kuba@kuba.jp

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