エスケ・ウィラースレフ

エスケ・ウィラースレフ
研究室のエスケ・ウィラースレフ
生まれる（1971年6月5日）1971年6月5日
ゲントフテ、デンマーク
母校コペンハーゲン大学（修士、博士）
受賞歴ホールダン講演(2017)エリートフォルスク賞(2011)ダンネブログ勲章(2017)
科学者としてのキャリア
フィールド
機関コペンハーゲン大学、ケンブリッジ大学、オックスフォード大学、カリフォルニア大学バークレー校
論文氷、堆積物、化石からの古代DNAの回収と分析 （2004年）
Webサイトwww .zoo .cam .ac .uk /directory /professor-eske-willerslev

エスケ・ウィラースレフ（ 1971年6月5日生まれ）は、分子人類学、古生物学、生態学における先駆的な研究で知られるデンマークの進化遺伝学者である。彼は現在、英国ケンブリッジ大学のプリンス・フィリップ生態学・進化学教授職と、デンマークのコペンハーゲン大学のルンドベック財団進化学教授職を務めている。彼は地質遺伝学の卓越センターの所長、ウェルカム・トラスト・サンガー研究所の研究員、ケンブリッジのセント・ジョンズ・カレッジの教授フェローである。[ 3 ]ウィラースレフは米国科学アカデミーの外国人会員であり、 2017年にデンマークのマルグレーテ2世女王陛下から授与されたダンネブロー勲章を授与されている。[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]

幼少期と教育

ウィラースレフは、コペンハーゲン北部のゲントフテで、歴史家のリチャード・ウィラースレフとローナ・ロエル・ウィラースレフの息子として生まれました。彼には、眼科医の妹アン・ウィラースレフと、人類学者でデンマーク国立博物館館長である一卵性双生児の兄ラーネ・ウィラースレフがいます。[ 8 ] [ 9 ]彼はオルドルプ・ギムナジウムに通いました。[ 10 ]

科学者になる前、ウィラースレフは1990年代初頭に双子の兄弟と共にシベリアで数回の探検隊を率い、民族誌資料や大型動物の骨格化石を収集しました。これらの資料は、デンマーク最大のシベリア民族誌コレクションであるデンマーク・モースガード博物館に収蔵されています。 [ 11 ]ウィラースレフはまた、1993年から1994年にかけてサハ共和国（ヤクート共和国）で毛皮猟師として生活していました。 [ 12 ] [ 13 ] 彼は2004年にコペンハーゲン大学で理学博士号（DSc）を取得しました。[ 14 ]

キャリア

2003年、ウィラーズレフはオックスフォード大学にウェルカム・トラスト独立フェローとして移り、2005年までその職を務めた。[ 11 ] 2004年、33歳でコペンハーゲン大学の教授となり、当時デンマークで最年少の教授となった。[ 15 ] 2014年、モンタナ州（アプサールケ）のクロウ族の養子となり、ChiitdeeXia'ssee（よく知られたスカウト）という名前を名乗っている。[ 16 ] 2015年、ウィラーズレフはケンブリッジ大学のプリンス・フィリップ生態学・進化生物学教授に就任した。[ 11 ]

ウィラースレフは、米国科学アカデミーの外国人準会員[ 17 ]、[18 ]、デンマーク王立科学文学アカデミーの選出会員[ 18 ]、オスロ大学とタルトゥ大学の名誉博士号[ 11 ]である。また、デンマーク女王マルグレーテ2世から授与された騎士道勲章であるダンネブロー勲章を受章している。 [ 19 ]オックスフォード大学の客員教授、カリフォルニア大学バークレー校の客員ミラー教授を務めたことがある。 [ 11 ]

ウィラースレフは、2009年にアンティキティ誌の最優秀論文に贈られるアンティキティ賞[ 20 ] 、デンマーク独立研究評議会の主要エリートフォルスク賞[ 21 ]、科学コミュニケーションのローゼンキャール賞[ 22]、そして「大学での類まれな功績と相まって、世間の注目を集めた数々の研究成果」に対して贈られるデンマーク科学ジャーナリストの天才賞（Geniusprisen）[23 ]など、数々の賞を受賞している。[ 24 ] 2023年にはバルザン賞を受賞した。[ 25 ]

研究

環境DNA

ウィラーズレフは、修士課程のプロジェクトで同僚らと初めて氷床コアから直接古代DNAを採取した。[ 26 ]その後、ウィラーズレフとチームはこの手法を拡張し、植物、哺乳類、鳥類のDNAを古代と現代の環境サンプルから直接採取できることを初めて示した（環境DNA）。[ 27 ]ウィラーズレフはその後、環境DNAは基底氷河を含むさまざまな環境からも採取できることを示し、約40万年前のグリーンランドの森林化を明らかにし、最終間氷期に南グリーンランドに氷がなかったかどうかという疑問を投げかけた。 [ 28 ] [ 29 ]彼のチームはまた、環境DNAを使用して、最終間氷期のスカンジナビアの森林避難所を明らかにした。[ 30 ]また、更新世にはイネ科植物ではなく広葉草本が北半球のステップ環境を支配し、大型動物の重要な食料源であったことも明らかにした。[ 31 ]

ウィラーズレフと共同研究者は環境DNAを用いて、アラスカ本土のマンモスはこれまで考えられていたよりも3,500年以上も早く生き延びていたと推定し、大型動物の絶滅に関する電撃戦仮説と衝突仮説を否定した。[ 32 ]また、気候変動が大型動物の個体群動態の要因として重要であること、[ 33 ]と更新世の絶滅期におけるタンパク質を豊富に含む草本植物の減少を明らかにした。[ 31 ]

2017年、ウィラーズレフのチームは環境DNAにメタゲノムアプローチを適用し、北米内陸部の不凍回廊の生物学的遷移を再構築した最初の研究チームとなった。[ 34 ]環境DNA分析により、不凍回廊はマンモスやバイソンが生息するステップ環境から、ヘラジカが生息する開けた人口優位の森林へ、そして今日のヘラジカのような種が生息する針葉樹林へと移行したことが示された。彼らはまた、内陸部の不凍回廊がアラスカから北アメリカ南部へ南下した初期アメリカ人の最初のルートではないと主張している。なぜなら、そこが初めて人間の居住に可能になったのは1万2600年前、すなわちクロービスとそれ以前の居住がアメリカ本土48州で確認された後だからである。

ウィラースレフ氏と彼のチームは、グリーンランドのカップ・コペンハーゲン層から200万年前の環境DNA配列を入手・特定しました。その結果、この地域にはかつて多様な動物が生息する森林生態系が存在していたことが示されました。彼らは2022年12月にこの研究結果を発表しました。[ 35 ] [ 36 ]

氷河期の大型動物の絶滅

ウィラースレフは、2011年に北半球に生息した後期更新世の大型動物6種（マンモス、ケナガサイ、ウマ、トナカイ、ジャコウウシ、トナカイ）の個体群動態に関する大規模な遺伝学的研究を発表したチームを率い、その遺伝学的データを気候ニッチモデリングおよび考古学的記録と組み合わせた。 [ 33 ]彼らは、気候が過去5万年間の個体群変動の主な要因であったことを発見した。しかし、それぞれの種は気候変動と人間との接触の影響に対して異なる反応を示した。気候変動はユーラシアジャコウウシとケナガサイの絶滅を説明できるが、ユーラシアステップバイソンと野生のウマの絶滅は気候と人間の組み合わせによるものである可能性が高い。マンモスの絶滅の原因はあいまいだった。[ 37 ]彼らは、絶滅種（マンモスとサイ）と現存種（ウマ、ジャコウウシ、トナカイ）を区別する遺伝的特徴や特徴的な生息範囲の動態を発見しなかった。これは、現存する哺乳類が気候や人間に起因する生息地の変化に対して将来どのように反応するかを予測することの難しさを示している。

古代人類初の全ゲノム配列解読

2010年、ウィラーズレフ率いる研究チームがグリーンランドのサッカク文化に住む4000年前の男性の毛髪からゲノム配列を解読した。これは古代人の全ゲノム解読としては初の事例だった。毛髪から採取したDNAは平均55塩基対に断片化されていた。[ 38 ] [ 39 ]彼らはサッカク人がシベリアからアメリカ大陸への移住者であり、ネイティブアメリカンやイヌイットの祖先とは別の存在であることを明らかにした。2014年には同研究チームが、新世界の複数の異なる文化を持つパレオスキモーはすべてサッカク人と同じ集団に属し、約700年前に絶滅するまでほぼ5000年間ネイティブアメリカンから遺伝的に隔離された状態で生活していたことを示した。 [ 40 ]これは、例えばヨーロッパの新石器化のときに見られるような異なる民族集団間の会合ではなく、集団内での思想の広がりを通じて孤立して起こった文化的変化の最初の遺伝的証拠であった。

アメリカ大陸の初期の人類

2008年、ウィラーズレフはオレゴン州ペイズリー洞窟の糞石のDNA研究を主導し、 14,000年以上前、クローヴィスより約1000年前に北米に人類が存在していたことを示した。[ 41 ]

2013年に彼のチームは、中央シベリアの24,000年前のマルタ人の少年のゲノムを解析することで、西ユーラシア人とネイティブアメリカンの間に遺伝的つながりを発見し、現代のネイティブアメリカン全員がマルタ人のゲノムの約3分の1を受け継いでいることを示しました。[ 42 ]

2014年に彼のチームはモンタナ州で発見された1万2600年前のアンジック少年のクロービス時代のゲノムを解読し、それが多くの現代ネイティブアメリカンの祖先であることを発見し、アメリカ大陸の初期の人類化に関するソリュートレアン理論を否定した。 [ 43 ]少年の骨格は後にウィラーズレフの支援により再埋葬され、この出来事が彼をクロウ族に迎え入れるきっかけとなった。[ 44 ]

2015年、ウィラースレフのチームは、起源が激しく議論されてきた約8,500年前の人骨、ケネウィック人のゲノム配列を解析しました。DNA解析の結果、ケネウィック人は他の同時代の集団よりもネイティブアメリカンに近いことが示され、ケネウィック人が日本のアイヌやヨーロッパ人と近いという主張は否定されました。[ 45 ]

シベリアからアメリカ大陸への最初の人類の移住は、常に議論の的となってきました。2つの説が有力でした。1) 最終氷期末期に北米大陸の大部分を覆っていた氷塊の間にある、氷のない回廊を通って人類が移住したという説。2) 太平洋沿岸に沿って移住したという説。2016年に科学誌「ネイチャー」に掲載された論文で、ウィラーズレフ氏らは、この氷のない回廊は人類の居住を支えるにはずっと後になってからであったことを示しました。そのため、初期のアメリカ大陸の人々は太平洋沿岸に沿って移住した可能性が最も高いとされています。[ 46 ]

2018年、ウィラースレフのチームはアメリカ大陸で新たな民族集団を発見し、「古代ベーリング人」と名付けました。これは、アメリカ先住民の中で最も初期に多様化した集団です。[ 47 ]これは、アラスカ州アップワード・サン・リバー（USR）で発見された1万1500年前の人骨のゲノム配列を解析することで行われました。このゲノムから、彼らは以下のことを推測することができました。

  1. 東アジア人とアメリカ先住民族の最初の分岐は約 36,000 年前に起こり、遺伝子流動は約 25,000 年前まで続き、おそらくこの集団がシベリアからアメリカ大陸に入った頃だと考えられます。
  2. シベリアのマルタのような祖先からすべてのアメリカ先住民への遺伝子の流入[ 42 ]は、25～2万年前、つまりアメリカ大陸に入った頃とほぼ同じ時期に起こった。
  3. 古代ベーリング人は約 22,000 ～ 18,100 年前に他のアメリカ先住民から分岐し、したがって、約 17,500 ～ 14,600 ～ 11,500 年前に分岐し、他のすべてのアメリカ先住民が属する北部および南部アメリカ先住民の支流の基盤となっている。
  4. つまり、11,500年後、北部のアメリカ先住民の一部は、これまで示唆されてきた古エスキモー、イヌイット、ケッツ人よりもコリャーク族に近いシベリア人から遺伝子の流入を受けたということである。
  5. ネイティブアメリカンの遺伝子がイヌイットに流入したのは、以前ライヒグループが主張したように、南部のネイティブアメリカンのグループではなく、北部のネイティブアメリカンのグループを通じてだった。

彼らの研究結果は最終的に、北アメリカ先住民の極北における存在は、「古代ベーリング人」の最初の創設集団に取って代わった、あるいは吸収した逆移住によるものであることを示唆している。

オーストラリアの人口

2011年、ウィラーズレフのチームは、歴史的に古い毛髪の束から、初めてオーストラリア先住民アボリジニのゲノム配列を解読しました。[ 48 ]この研究により、オーストラリア先住民アボリジニは、ヨーロッパ人とアジア人の進化的分岐の約2万～3万年前にアフリカ人から分岐したことが明らかになりました。二次的な遺伝子流動の結果、オーストラリア先住民アボリジニはヨーロッパ人よりもアジア人との血縁関係が近いと考えられています。この研究に続き、2016年にはネイチャー誌にオーストラリア先住民アボリジニの遺伝史に関する新たな研究が掲載されました。[ 49 ]

ヨーロッパの初期の人類

ウィラースレフのチームは、ヨーロッパで発見された最も初期の解剖学的に現代的な人類の一人であるロシアのコステンキ14のゲノム配列を決定し、36,000〜38,000年前のものと年代を測りました。[ 50 ]その結果、今日のヨーロッパ人に存在する主要な遺伝子成分のほとんどが、初​​期の頃からヨーロッパに存在していたことがわかりました。2014年に彼のチームは、青銅器時代のヨーロッパとアジアから100以上の古代ゲノムを報告した、初の大規模な過去の集団ゲノム研究に着手しました。[ 51 ]彼らは、今日北ヨーロッパで一般的である乳糖耐性が、2,000年前まで一般的ではなかったことを発見しました。彼らはまた、青銅器時代のヨーロッパとアジアの両方で大規模な人口移動と入れ替わりの証拠を見つけ、現代のヨーロッパとアジアの遺伝的多様性のかなりの部分がこの時期に作られたことを示しました。彼らはその後、ペストが青銅器時代の人口動態の要因であった可能性が高いことを示しました。これは、2015年時点で報告されているYersinia pestis（ペストの病原体）の最も古いゲノムです。[ 52 ]

中央アジアと南アジアにおける初期の人類の居住

2018年、ウィラーズレフと同僚は、中央アジアと南アジアの人口史に関する2つの論文をネイチャーとサイエンスに同日発表した。 [ 53 ] [ 54 ]サイエンスの論文は、ヤムナヤなどの青銅器時代の牧畜民と彼らがアジアで出会った人々の拡散を扱っている。彼らは、シベリアの2万4000年前のマルタの少年[ 42 ]の子孫が少なくとも5000年前まで中央アジアで生き残り、約5000年から6000年前の馬の家畜化の最古の証拠があるカザフスタンの考古学遺跡、ボタイの居住者であったことを示すことができた。彼らはさらに、ヨーロッパとは対照的に、ハーバード大学のライヒグループによる以前の主張に反して、青銅器時代初期のヤムナヤのアジアへの拡大は、中央アジアにも南アジアにも限定的な遺伝的および言語的影響しか及ぼさなかったことを示した。本論文は、インド・ヨーロッパ語族の初期伝播に関するいわゆる「ステップ仮説」に異議を唱えるものである。この仮説は、インド・ヨーロッパ語族がヨーロッパには早期に進出したが、アジアには進出しなかったことを説明するように思われる。アジアへの進出は、シンタシュタ人などの後期青銅器時代の集団によって起こり、はるかインドやパキスタンにまで及んだと主張されている。

ネイチャー誌に掲載された付随論文は、主に青銅器時代以降のユーラシアステップ地帯に生息していた137人の古代ヒトゲノムに基づいている。[ 54 ]鉄器時代を通じてユーラシアステップ地帯を支配していた騎馬民族スキタイ人の遺伝子は、非常に多様で、非常に均一な文化にもかかわらず、ヨーロッパとアジア起源の複数の民族で構成されていたことが明らかになった。その後、スキタイ人は、モンゴルと中国の匈奴連合から出てきた東方からのステップ遊牧民（西方に拡大したフン族（4～5世紀）を含む）と混血し、取って代わられた。さらに、中世にはチンギス・ハンを含む東アジアの拡大民族と混血し、取って代わられた。これらの出来事により、ユーラシアの草原は、主に西ユーラシア系インド・ヨーロッパ語族の居住地から、主に東アジア系である現在のトルコ語族の居住地へと変貌を遂げた。ウィラースレフによれば、これはすべて、馬の家畜化によって可能になった長距離移動によるものだという。[ 55 ]

東南アジアの人口増加

2018年、ウィラーズレフは国際研究チームを率いて東南アジア全域から26人の古代人のゲノム配列を解析した。その中には8000年前のものとされるものもあり、[ 56 ]同地域での以前の配列よりも4000年も古いものだった。[ 57 ]これは改良された全ゲノムキャプチャー手法によって可能になった。彼らはこのデータを使って東南アジアの人口史に関する2つの仮説を検証した。1つの理論は、44,000年前から東南アジアに住んでいた先住民のホアビン族狩猟採集民が、東アジアからの初期農民の介入なしに独自に農業慣行を採用したと主張する。「2層モデル」と呼ばれる2番目の理論は、現在の中国から移住してきた稲作農民が先住民のホアビン族狩猟採集民に取って代わったという見解を支持する。[ 58 ]彼らはどちらの解釈も東南アジアの歴史の複雑さに当てはまらず、現代の東南アジア人は少なくとも4つの移住の波の影響を受けてきたと結論付けた。第一の波は、マレーシア、フィリピン、アンダマン諸島の伝統的な狩猟採集民（いわゆる「ネグリト」）と遺伝的に近縁関係にあるホアビン人狩猟採集民によって代表される。第二の波は中国本土から始まり、4000年前に米などの農耕経済をもたらし、ホアビン人と混血した。これに続いてさらに2つの移住の波が起こり、2000年前までに東南アジアの人々は東アジアの祖先の要素をさらに持つようになった。1つの要素は、東南アジア本土への祖先的なクラ・ダイ語族の導入を表している可能性が高く、もう1つは2100年前にインドネシア、1800年前にフィリピンに到達したオーストロネシア語族の拡大を表している。彼らのゲノムの中には、ホアビン人と遺伝的歴史を共有していたことを示す日本の 古代縄文人のゲノムもあった。

過去の疾患遺伝学

ウィラースレフのチームは、古代病原体の大規模なゲノム配列解析を初めて実施した。2015年に彼らはペストが青銅器時代の人口動態のおそらく原動力であったことを示した。これは2015年時点で報告されている最古のペスト菌（ペストの病原体）のゲノムを表している。[ 52 ]その後、彼らは西方に拡大していたフン族がユスティニアヌス疫病 の基礎となったペストを運び、その結果ヨーロッパにペストを持ち込み何百万人もの死者を出した可能性が高いことを示した。[ 53 ] 2018年に彼らはB型肝炎（HBV） の古代ゲノムに関する大規模な研究を発表した。[ 59 ]彼らは少なくとも4500年前に遡る現代のHBV遺伝子型と人類との長期的な関連の証拠を発見したが、それには現在では絶滅した遺伝子型も含まれている。また、古代の遺伝子型の地理的分布が現代の分布と一致しないケースもいくつかあることが分かりました。今日アフリカとアジアに典型的に見られる遺伝子型、そしてインドに由来するサブ遺伝子型は、初期のユーラシア大陸で人類に存在していたことが示されており、現代の遺伝子配列だけでは明らかにならないHBVの進化の複雑さが明らかになりました。

その他の研究

ウィラースレフ氏はまた、生きた細菌が自然な形質転換によって古代のDNAを取り込み、古代の遺伝的特徴のゲノムリサイクルを可能にすることを示す研究を主導した。 [ 60 ]また、細菌細胞が永久凍土の中で約50万年間生存していることを示す別の研究もある。 [ 61 ]

ウィラーズレフと共同研究者は、カナダのユーコン準州に生息する70万年前の馬のゲノムを解読した。これは2016年の時点で、これまでに解読された中で最も古いゲノムであった[ 39 ]が、2021年には100万年前のマンモスのゲノムが発表された[ 62 ]。

アウトリーチ

ウィラーズレフ氏は、人類の進化、移住、社会における科学の役割などが議論される際、雑誌、新聞、ラジオ、テレビなどのメディアに定期的に登場する。地質遺伝学センター[ 63 ]の彼と彼のスタッフは、「The Great Human Odyssey」（PBS/CBC/DR）、「Code Breakers」（CBC/DR）、「Equus - Story of the Horse」（CBC/PBS/DR/ZDF）、「First Peoples」（PBS）、「Search for the Head of John the Baptist」、「How to Build and Ancient Man」（いずれもナショナルジオグラフィック）などのドキュメンタリーに参加してきた。2016年には、ニューヨークタイムズのプロフィール記事で取り上げられた。[ 3 ]ウィラーズレフ氏の研究は、 2024年にNovaで放映されたドキュメンタリー「Hunt for the Oldest DNA」でも取り上げられている。 [ 64 ]

私生活

父親はエスケと弟に対して、どちらかといえば権威主義的な教育を施し、6歳から障害物競走や氷水での水泳といった身体的な課題を頻繁に課した。父親は、これが将来、子供たちがたくましい体格を身につけるのに役立つと考えていた。[ 65 ]

ウィラースレフの父親は熱烈な無神論者だった[ 66 ]。しかし、先住民との数々の生活経験の影響を受けて、ウィラースレフは科学では知られていない超自然的な力を尊重し、ある程度信じるようになった。そうした経験には、シベリアのシッティング・ブルや罠猟師の部族の子孫との出会いも含まれている。

シベリアでクマを撃った時にも似たようなことが起こりました。シベリアの伝統では、クマの頭を木の高いところにピンで留め、クマの狩猟場を見下ろすようにしていました。私はそれを拒否し、代わりにクマの頭をトロフィーとして持ち帰りました。家に帰ると、すべてがうまくいかなくなり、恐ろしい悪夢に悩まされました。シベリアでは、罠猟師から「もし義務通りに頭を吊るさなければ、世界中のクマがそれを知り、私を憎むだろう」と言われました。そこでスウェーデンの別荘に行き、そこでクマの頭を木にピンで留めると、悪夢は止まりました。[ 66 ]

32歳の時、彼はキリスト教徒として洗礼を受けたが、自身は「信心深いがキリスト教徒ではない」と述べている。[ 66 ] ウィラースレウは2007年にウルリッケ・ジ・ミー・ウィラースレウと結婚した。二人の間にはラスケン・ウィラースレウとブロル・ウィラースレウの二人の息子がいる。[ 65 ]一家はコンゲンス・リュンビューに住んでいる。

参考文献

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