講座・課程詳細

JMOOC 進化発生学入門ー恐竜が鳥に進化した仕組みー(東北大学提供)

団体名
JMOOC
課程名
進化発生学入門ー恐竜が鳥に進化した仕組みー(東北大学提供)
課程区分
その他
地域:詳細

科目・講師
科目・講師詳細にてご参照ください
開講日時
2020/11/4
受講期間の目安
受講料
無料
学費支援
(奨学金)
無し
学費支援(教育訓練給付金)
無し
ジャンル
自然科学
通学/通信区分
通信
講座の概要

講座内容

「鳥は恐竜から進化した」、、、あのダーウィンも主張した「鳥は恐竜から進化した」という学説は、150年以上も議論され続け、羽毛を持つ恐竜の発見によって、確実視されるようになっています。とは言っても、そもそも、恐竜が鳥に進化するというのは、具体的にどう考えればよいでしょうか。ポケモンやゴジラのように、成長していく過程で、姿が徐々に別の動物に変化していく、そういうわけではありません。
鳥は、卵の殻の中で、1個だった受精卵という細胞からはじまって、生まれてきます。恐竜も同じように、1個の受精卵から生まれてきていたはずです。なので、恐竜が鳥に進化するというのは、恐竜を作っていた発生過程が変化した、鳥を作る発生過程を持つ動物が生まれたことになります。本当にそんなことは起こり得るのか?本講座では、動物の進化のしくみを、動物の発生過程に求める「進化発生学」の観点から、恐竜が鳥に進化したしくみを考えるための基礎を、学んでいきます。
第1週目は発生学の基礎を学びます。すべての動物が細胞でできていること、発生すること、そして、細胞が分化することを説明します。
第2週目は発生におけるタンパク質と遺伝子の重要性と、遺伝を介した動物同士のつながりについて、学びます。また、ゲノムやDNA、遺伝子発現という言葉についても学びます。
第3週目は手足の発生過程、とくに、指がどうやって作られるかについて、お話しします。さらに、発生のしくみを変化させることで、動物形態の違いを生み出す原理について、解説します。
第4週目は恐竜と鳥の関係と進化について、解説します。鳥を鳥らしくする、鳥エンハンサー配列は、恐竜から鳥への進化の過程でゲノムに備わったものです。鳥エンハンサーとは何か、それまでに学んだ内容を集結して、理解していくことになります。
※本講座は、2020年1月開講と同じ内容となり、課題の一部を変更しております。


Week 1:脊椎動物の体制と発生

  • イントロダクション
  • 恐竜と鳥の関係
  • 生物は細胞でできている
  • 生まれる=発生する:すべての動物は1個の細胞から
  • 脊椎動物の基本体制=ちくわ
  • 哺乳類の卵から赤ちゃんになるまで
  • ニワトリの卵からヒヨコになるまで
  • 1個の細胞から細胞シートへ、さらにちくわへ
  • 細胞系譜と細胞分化
  • 細胞分化と誘導

Week 2:発生と遺伝子発現と世代交代の連続性

  • イントロダクション
  • 筋肉が動くしくみ
  • 細胞分化と細胞特異的なタンパク質の重要性
  • 遺伝情報の正体(1):タンパク質の機能と遺伝子
  • 遺伝情報の正体(2):ゲノムとDNAと遺伝子の関係
  • 遺伝情報の正体(3):特異的遺伝子発現を生み出す転写調節
  • 分化した細胞特異的遺伝子発現の例
  • 生殖:次世代を作る仕組み
  • 遺伝:形づくりの情報を次の世代に伝えるしくみ
  • 親子関係から家系図へ、そして系統樹へ

Week 3:発生メカニズムの時空間的ずれと形態多様性

  • イントロダクション
  • 発生過程と形づくり
  • 四肢の発生(1):肢芽の伸長と骨格形成
  • 四肢の発生(2):ZPA
  • 四肢の発生(3):shh遺伝子と濃度勾配説
  • shh遺伝子の発現調節
  • 発生メカニズムのずれ(1):ヘテロクロニー
  • 発生メカニズムのずれ(2):ヘテロトピー
  • ずれを可能にする分子メカニズム(1):減数分裂と組換え
  • ずれを可能にする分子メカニズム(2):変異と遺伝

Week 4:鳥エンハンサーによる鳥の特徴作りと恐竜

  • イントロダクション
  • 鳥しか持っていない構造、形態
  • 肢芽発生と羽毛の発生
  • 鳥だけが持っているゲノム配列
  • 鳥だけが持っているゲノム配列は、鳥エンハンサーか?
  • どこまでの動物が、鳥エンハンサーを使っているのか?
  • 鳥の祖先は恐竜か?
  • 指番号の矛盾を解いた、発生メカニズムの理解
  • 恐竜も鳥エンハンサーを使っていた可能性
  • (まとめ)動物形態の進化は、発生メカニズム変更の蓄積である
科目一覧
科目詳細にてご参照ください
ホームページ
https://lms.gacco.org/courses/course-v1:gacco+ga142+2020_11/about
動画埋め込みURL
https://www.youtube.com/watch?v=EjQWTsVK77Q