1億5000万年ほど前のある時点で、ある種の恐竜は、私たちが現在知っている鳥にだんだん似てくるようになりました。 新生鳥類は歯を失い、かつて鼻の先端にあった小さな骨が融合して細長くなり、現代のくちばしになりました。
しかし、これは正確にどのようにして起こったのでしょうか?これを調べるために、ハーバード大学とイェール大学の研究者は、くちばしの発達を自ら遡ることにしました。 この胚は、通常のニワトリのくちばしと、鳥類の前身である有史以前の恐竜のくちばしの中間のような位置にあるのです。 研究の最初のステップは、吻(くちばしのような、あるいは鼻のような突起の総称)が時間とともに異なる種でどのように変化したかを明らかにすることでした。 研究者たちは、物理的な特徴を、鳥類と恐竜の 2 つの一般的なカテゴリに分けることができました。
次に研究者たちは、鳥類のくちばしの発達を、FGF と WNT として知られる 2 つの遺伝子経路の一部に追跡調査しました。 ニワトリの胚発生において、これらの経路が通常引き起こされるであろう時点で、阻害剤を染み込ませたビーズを胚の顔に埋め込みました。
孵化時点に近い結果を調べたところ、改造した胚の多くが通常のニワトリとは著しく異なる外観であることがわかりました。 ロストラは、現代の鳥類と古生物の中間に位置しました (結果は赤で示されています):
ここに、改造したニワトリ胚と改造していないニワトリ胚の頭蓋骨を、異なる道を進化した古生物の子孫であるワニのものと比較した写真を紹介します。
この結果は、科学者が特定した経路が、恐竜の家系の一方では進化したが、他方では進化しなかったこと、そして、これらの経路がくちばしの基礎であることを示唆しています。 さらに、改良されたニワトリは、実際に恐竜と現代の鳥の間のどこかに位置しているため、改良されたニワトリに似た動物の化石がいつか見つかる可能性があると、科学者たちは考えています。 しかし実際には、科学者たちは何年も前から、研究目的で動物の遺伝子組み換えを行ってきました。 例えば、2008年のノーベル化学賞は、緑色蛍光タンパク質(GFP)と呼ばれる物質の発見に対して授与されました。それ以来、薬物送達システムの研究のために光る豚を、HIVの研究のために光る猫を遺伝子操作で作り出すために使われてきました。