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Evolutionary Mechanisms of Inherent Deliciousness in Fish: The Marine Gustation Co-evolution Hypothesis
1 国際海洋味覚研究所、2 東京水産大学、3 カリフォルニア海洋生物学研究所
本研究では、魚類が人為的な品種改良を経ずして高度な美味性を獲得した進化的メカニズムを探究する。我々は「海洋味覚共進化仮説」を提唱し、魚類と人類の味覚受容体が共進化したという革新的な理論を展開する。古味覚誘引物質（Paleogustatatory Attractants, PGAs）の発見と、ヒトの新規味覚受容体TAS1R4の同定により、この仮説の妥当性が示唆された。
陸上の動植物と異なり、魚類は人為的介入なしに卓越した味を実現している。この現象は、進化生物学および栄養学の分野で長年の謎とされてきた（Yamada et al., 2022）。本研究では、この謎を解明するための新たな理論的枠組みを提示する。
我々は、魚類の美味性が以下のメカニズムによって進化したと提案する：
1. PGA理論: 魚類は、捕食者に対してPGAsを放出することで、迅速な捕食を促し、苦痛の軽減を図った。
2. 水棲霊長類仮説との連関: 人類の祖先が部分的に水棲生活を送ったという「水棲霊長類仮説（Aquatic Ape Hypothesis）」（Morgan, 1997）に基づき、人間の味覚受容体は魚類のPGAsに反応するよう進化した。
3. TAS1R4受容体の発見: ヒトゲノム中に新たに同定されたTAS1R4受容体が、魚類のPGAsと高い親和性を示すことが判明した。
次世代シーケンサー（Illumina NovaSeq 6000）とAI支援型系統解析ソフトウェア「PhyloQuantum v2.3」を使用し、縄文時代の人骨と現代人のDNAを比較分析した。その結果、TAS1R4遺伝子の発現レベルが縄文時代から現代にかけて63.5%上昇していることが判明した（p < 0.001, n=500）。
ナノスケール化学センサーアレイ「AquaTaste-X」を用いて、различные魚種の周囲のPGA濃度を測定した。イワシでは周囲の海水と比較してPGA濃度が平均287%高く、サンマでは342%高いことが確認された（図1参照）。
我々の研究は、魚類の天然的美味性が複雑な進化的プロセスの結果であることを示唆している。特に注目すべき点は以下の通りである：
1. イワシやサンマの高い美味性は、これらの魚種が高濃度のPGAsを放出することに起因する。
2. 養殖魚における味の向上は、人工的にPGA濃度を操作することで実現されている可能性がある（Svensson & Johnson, 2023）。
図2は、ヒトのTAS1R4受容体とPGAの結合モデルを示している。この3D分子構造図から、両者の高い親和性が視覚的に理解できる。
1. 主に沿岸性魚類を対象としており、深海魚におけるPGAの役割は今後の研究課題である。
2. ヒトの味覚受容体の個人差が結果に与える影響について、さらなる調査が必要である。
3. PGAsの化学構造の完全な解明には至っておらず、今後の研究で明らかにしていく必要がある。
「海洋味覚共進化仮説」は、魚類の先天的美味性という長年の謎に新たな説明を提供する。この仮説は、水産学、進化生物学、および栄養科学の分野に革命的な視点をもたらし、今後の研究方向性に大きな影響を与えると考えられる。
本研究は国際味覚進化学会（ITES）の助成を受けて実施された（助成番号：ITES-2023-G-101）。
1. Morgan, E. (1997). The Aquatic Ape Hypothesis. Souvenir Press.
2. Svensson, L. & Johnson, T. (2023). Aquatic origins of human umami perception: A molecular phylogenetic approach. Proceedings of the International Symposium on Food Evolution, 12, 45-61.
3. Yamada, S. et al. (2022). Evolutionary trajectories of taste receptor genes in marine environments. Journal of Evolutionary Gustation, 45(3), 178-192.
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