多細胞生物への進化移行期の生殖細胞株と拡張淘汰

Germ lines and extended selection during the evolutionary transition to multicellularity.

• Caroline J Rose

抄録

単細胞生物から多細胞生物への主要な進化の変遷は、複雑な生命体の大量発生をもたらした。単細胞生物から多細胞生物への進化の過程では、細胞群が独立した単位として生殖能力を獲得したが、その選択的な原因やメカニズムについては未だに議論されていない。ある観点では、多細胞性の進化は、自然淘汰が主に作用する時間スケールの変化、すなわち、個々の細胞の時間スケールから、細胞群の生殖時間スケールへの変化であると考えられています。したがって、多細胞生殖の特徴は、多細胞集団の単純な成長とは対照的に、生殖能力が単一細胞の生殖タイムスケールよりも大きなタイムスケールで発達しなければならないという点にあります。ここで私は、特殊な生殖細胞（生殖細胞）の出現は、多細胞化への進化的移行の重要な第一段階であったことを示唆しています。それは、必要な「遅延」を課していたからです。この視点は、複雑な多細胞生物の間での生殖細胞と相馬の区別の普遍性が、そのようなライフサイクルが、最初の出現時に、ダーウィンの進化に参加する最大の傾向を持っていたという事実を反映している可能性を強調している。

The major evolutionary transitions from unicellular organisms to multicellularity resulted in a profusion of complex life forms. During the transition from single cells to multicellular life, groups of cells acquired the capacity for reproduction as discrete units; however, the selective causes and underlying mechanisms remain debated. One perspective views the evolution of multicellularity as a shift in the timescale at which natural selection primarily operates-from that of individual cells to the timescale of reproducing groups of cells. Therefore, a distinguishing feature of multicellular reproduction, as opposed to simple growth of a multicellular collective, is that the capacity for reproduction must develop over a timescale that is greater than the reproductive timescale of a single cell. Here, I suggest that the emergence of specialized reproductive cells (the germ line) was an essential first stage of the evolutionary transition to multicellularity because it imposed the necessary "delay"-allowing natural selection to operate over the longer timescale of a multicellular life cycle, ultimately resulting in the evolution of complex multicellular organisms. This perspective highlights the possibility that the ubiquity of a germ-soma distinction among complex multicellular organisms reflects the fact that such life cycles, on first emergence, had the greatest propensity to participate in Darwinian evolution.

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