交配と人種

質問

ライガーとタイゴンと言うライオンとトラの交配種がいますよね
ライガーは父がライオンで母がトラ
タイゴンは父がトラで母がライオン
オスと雌が入れ替ると種も変るのは何故でしょうか？

もし例えば、人間でもそれは同じなのでしょうか？
背の高い男女の双子と背の低い男女の双子がそれぞれをの子供の場合
背の高い方が男の場合と背の高いのが女の場合見かけに違いは？
例えばの話白人の母と黒人の父の場合と黒人の母と白人の父の子供は見かけが違うのでしょうか？

回答No.6

yanbaru00

そうですね。「黒人が母になった場合は黒人の母親の場合でしか発現しない部分と白人父親の場合でしか発現しない部分があるはず」は理論的に正しく、それに対して raiden787さんの回答「ありえるかもしれないけど、少なくとも人間が認識できるほどの差はない」も正しいのです。

ヒトや家畜動物の生物種内の交雑において、理論的にはインプリンティングは確かに存在するはずですが、その影響は種内の変異の幅・個体間の変異の幅に隠れてしまって、多くの場合ははっきりとは認識できません。しかし、ヒトのある遺伝疾患（片親性ダイソミー）では明確になることもあります。

Wikipedia 染色体異常「片親性ダイソミー」参照
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%9F%93%E8%89%B2%E4%BD%93%E7%95%B0%E5%B8%B8#.E3.81.9D.E3.81.AE.E4.BB.96.E3.81.AE.E6.9F.93.E8.89.B2.E4.BD.93.E7.95.B0.E5.B8.B8

なぜ、種内の交雑、特にヒトの場合にこういった現象が観察されにくいかというのは、ヒトという生物種の種内の変異が少ないからだと言われています。黒人・白人という考え方は一般にはまだ普通であるようです。しかし、生物学的に見た場合には、黒人・白人の差よりも、個人間の差の方が大きいとされています。

その理由には二つのことがかかわっています。一つは、現生人類（ホモ・サピエンス）の進化における「アフリカ単一起源説」。アフリカの初期集団の一部が、アフリカから中東・ヨーロッパ・アジアおよび他の地域に進出していったという説です。もう一つは、「トバ・カタストロフ理論」。約7万年ほど前に、火山活動の影響によって人類が滅びかけて人口が 1万人ほどに減少したという説です。

種間雑種でのゲノムインプリンティングについては、ロバと馬の雑種であるラバ・ケッテイで調べればより明確になるかもしれませんね。あるいはもう調べられているのかもしれませんが、そこまでは今回は調査をしていません。

お礼

色々分かりましたありがとうございました

本当はお二方ともベストアンサーにしたいのですけれど
raiden787さんが先に回答して下ださったのでraiden787さんを待ちます
ありがとうございました

回答No.5

yanbaru00

まず、事務的なことから申し上げます。先に書いた回答は理論的に考えられることということであり、論文を検索したところヒョウ属雑種について調べられた裏づけは無いようでした。ということで、あくまでも参考意見と捉えてください。また、ベストアンサーについては、大部分の疑問に答えていらっしゃる raiden787さんの次のご回答を待って、 raiden787さんに差し上げてくだされば幸いです。

さて「ライオンの除核した卵細胞にライガーのＤＮＡをいれた」雑種についてです。現在、ヒョウ属内の種間雑種の作成は、倫理的に否定されることが多いようです。この核移植雑種はこれまで調べられた例も無いようですし、今後はなおのこと作成される機会も少なくなるでしょう。したがって両親のミトコンドリアDNAの違いを精査した結果が出るまでは、理論的にも、現実例としても何も判らないという事になります。

ただし、次に紹介する論文では、ヒョウ属内でのミトコンドリアDNAの類似性について述べられており、トラ(Panthera tigris)とライオン(P. leo)ではそれなりに違いはあるようです。したがって、もしも上述のような核置換雑種ができた場合、ライガーと何かしらの違いが出る可能性は否定できません。

Sci China Life Sci. 2011 Oct;54(10):917-30. "Mitogenomic analysis of the genus Panthera." http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22038004
＞The phylogeny within Panthera genus was N. nebulosa (P. tigris (P. onca (P. pardus, (P. leo, P. uncia)))). （Neofelis nebulosa はウンピョウ）

ゲノムインプリンティングと哺乳類の個体発生の関連ついては、詳しくは次にご紹介する東京医科歯科大学石野研究室ほかのページをご覧ください。きわめて簡単に言えば、受精後の胚発生の過程においても「両親の遺伝子の使い分け」が起きるので、片親だけの遺伝子では発生が途中でストップするということです。

東京医科歯科大学難治疾患研究所・石野研究室
http://www.tmd.ac.jp/mri/epgn/introduction.html
JT生命誌ジャーナル38,41（上記と同著者・上記の左側リンクより）
http://www.brh.co.jp/seimeishi/journal/038/research_11.html#2
http://www.brh.co.jp/seimeishi/journal/039/research_31.html

お礼

なる程
とても参考になりました
ありがとうございました

またもう一つだけ思いついた事うかがって見てよろしいでしょうか？

＞ゲノムインプリンティングで父親由来の染色体と母親由来の染色体で違う位置に修飾が起きて、子どもではどちらか片親の遺伝子だけが発現することもあるようです。
父親・母親由来のゲノムからのみ発現する遺伝子があるのなら人での黒人と白人の場合でも
見過ごしているだけで実際はどこか違いがあるはずではないでしょうか？
例えば黒人母には母親からの染色体でしかはたらかないMEGと白人父には父親から受け継いだ染色体でしかはたらかないPEGとがあるのですよね
そうなら、黒人が母になった場合は黒人の母親の場合でしか発現しない部分と白人父親の場合でしか発現しない部分があるはずです
すると入れ替えたら結果が変るのではないでしょうか？

回答No.4

yanbaru00

雑種の雌雄での稔性（妊娠可能性）について不明部分があったのと、ヒトの例についてはほとんど解決済みなので、これまで様子を見ておりました。

それらが一段落着いたようですので、ライガーとタイゴンの正逆交雑の問題だけに限って答えさせていただきます。

既に raiden787さんのお答えにもあるように、上記の違いの一因として ミトコンドリアゲノム（ミトコンドリアDNAの細胞質遺伝）の問題がありますね。ライガーではトラのミトコンドリアDNA、タイゴンではライオンのミトコンドリアDNAということです。

もう一つ考えられる原因として「ゲノムインプリンティング（遺伝子刷り込み）」と言う現象があります。これはたまたまですが、この質問のひとつ前にあるエピジェネティクスの一例でもありますので、詳しい話は前の質問「エピジェネティクスのエピの意味は？」をご覧ください。

エピジェネティクスとは、染色体のDNA・タンパク質に印付け（修飾）をして遺伝子の発現を制御する現象です。哺乳類でも観察されており、ゲノムインプリンティングで父親由来の染色体と母親由来の染色体で違う位置に修飾が起きて、子どもではどちらか片親の遺伝子だけが発現することもあるようです。

したがって「雌性配偶子と雄性配偶子とが入れ替ったとしてもＤＮＡそのものは同じになる」のは正しいのですが、それでも発現する遺伝子は違ってくることもあります。もちろん、ゲノム中の大部分の遺伝子は由来にかかわらず、両親から遺伝した双方の遺伝子が同じ制御を受けるのが原則です。ゲノムインプリンティングでの遺伝子使い分けは、一部の例外であるがそういうこともあるということです。

なお、この機構は哺乳類でメスからの単為発生が起きないシステムにも関連しています。

お礼

回答ありがとうございます

一ついいですか？
もしもの話ですがライオンの除核した卵細胞にライガーのＤＮＡをいれたとしたら理論上どうなるのでしょう？
ＤＮＡはライガーと同じその他の要因はタイゴンと同じはずですよね

＞なお、この機構は哺乳類でメスからの単為発生が起きないシステムにも関連しています。
どう関係しているのでしょうか

質問ばかりでごめんなさい

回答No.3

raiden787

これ以上は私の知識を超えていて、ご質問に関しては申し訳ないですが分かりません。
しかし私もこの問題に興味を持ったので、繁殖や育種、発生学を研究している知り合いに聞いてみたところ、いくつかの回答が得られました。
まず、その方はライガーの件については分からないとのことでしたが時間のある時に調べてもらえる、と約束してもらえました。

また、人間や家畜の場合、同種では両親の性別の組み合わせによる差は現状のデータにおいては聞いたことも見たこともないとのことです。育種の研究者として豊富なデータに精通されている方なので信頼できるかと思います。とはいっても、ないことを証明することは難しいので、もしかしたらありえるかもしれないけど、少なくとも人間が認識できるほどの差はないと考えていいと思います。
つまり、白人の母と黒人の父の場合と黒人の母と白人の父の子供は見かけが違う、ということは一般的にはないと言っていいと思います。

＞後まれに子供を生む能力のあるメスが発生する事があるようですが
＞それはどうしてですか？

そもそもライオンとトラの子供が不妊になる理由はライオンとトラの染色体が相同ではないために減数分裂が正常に行われないためだと思われます。
ですが、ライオンとトラは比較的近縁種であるため、完全な相同ではないものの、ある程度は相同としてふるまうためにごく低確率で減数分裂が成功することがあるようです。細胞の発生は完全なデジタルではないため、時にはこうしたイレギュラーが発生することもあるようです。そのような個体のうち、メスだけが妊娠可能になり、オスにはそれが見られない理由としては卵子に比べて精子はその構造上、卵子に比べて死にやすく不安定であるため、不完全な減数分裂の成功する確率が非常に低いのではないか、と私は思います。
これについてはあくまで私の推測ですので正解かは分かりかねますが。

私も人に質問しておいてなんですが、興味深い内容ですので正解があるならぜひ聞いてみたいものです。

お礼

ありがとうございます
とても参考になりました

ところでＤＮＡだけでみた時、雌性配偶子と雄性配偶子とが入れ替ったとしてもＤＮＡそのものは
同じになるはずですよね？

＞時間のある時に調べてもらえる、と約束してもらえました。
ベストアンサーはまだ選ばない方がいいでしょうか？

ありがとうございました

回答No.2

raiden787

本来、異種同士の細胞は染色体の数や遺伝子が違うため受精卵は正常に細胞分裂できずに死んでしまいます。
しかしライオンとトラなど、ある程度近縁の種同士の場合は受精卵が細胞分裂を行い、成長することが可能です。
しかしこれは本来起きないことのため、お互いの遺伝子が正常に機能せず、不妊になったり体が弱くなったり、両親とは違った身体特徴をもったりします。
ライガーとタイゴンの場合は肉体は頑健ながらも不妊となります。
言ってしまえば、別の種類の機械の設計図を半分ずつ組み合わせて一つの機械を作るようなもので、どんな不具合が起きるか分かりません。
つまり、お互いの遺伝子の働きが対等ではないのです。ライオンの遺伝子はライオンの遺伝子と対等に働くようになっていてトラの遺伝子と働くようにはなっていません。
また両親の染色体は精子と卵子として出会いますが異種であればその際に片方の染色体に異常が発生するかもしれません。
さらに、ミトコンドリアは卵子（すなわち母親）から受け継ぎますし、胎児は母体からその種特有のホルモンなどに晒されます。
このように両親の性別が違うと受精から発生、成長までの条件が異なりますのでライガーとタイゴンは違う身体特徴を持つのではないかと思います。
父親側の特徴が出ているのはライオンとトラの組み合わせだとたまたまそうなりやすい条件があったためではないかと思います。
人間同士なら白人と黒人のハーフは両親の性別がどっちだろうと大差ありませんし、雄シェパードと雌秋田犬の子供と雌シェパードと雄秋田犬の子供には差はありません。
仮にあったとしても個体差のほうが遥かに影響は大きくて実質的に無視できるレベルかと思います。

お礼

なる程
ありがとうございます
でも、黒人のミトコンドリアと白人のミトコンドリアや発生の条件には違いは無いのでしょうか？
黒人やアジア系の人と白人は骨格がそもそも違いますよね？
例えば鼻の骨は白人は先端の部分まであるとか

そういう違いは影響受けないのでしょうか？

後まれに子供を生む能力のあるメスが発生する事があるようですが
それはどうしてですか？

回答No.1

raiden787

ライガーやタイゴンは生物学的に別種同士を無理やり掛け合わせた特殊な生き物で、ライガーとタイゴンは肉体的に明らかな違いがあります。
一方、人間同士の場合は白人と黒人だろうと日本人とアラブ人だろうと遺伝子的に同じ種です。両親の性の組み合わせによる差はほとんどないと考えられます。
伴性遺伝という性染色体によって起きる遺伝などもありますがこれは特殊な例なのでまた別の話ですね。

お礼

ありがとうございまう
ではなんで、別種同士の交配をすると、違いが出るのでしょうか？

タイゴンはトラに似ているようですよね
トラの性質がでるのは、父親の形質が反映されるって事ですか？

配偶子のＤＮＡは対等のはずですよね
どういう原理でそうなるのでしょうか？