新しい体が欲しい時は自分の頭を切り落とすナメクジ

新しい体が欲しい時は自分の頭を切り落とすナメクジ

光沢のあるエンドウ豆の鞘のように開いたウミウシ、Elysia cf. marginataとElysia atroviridisは、一般的な腹足類とは一線を画しています。まず、これらは腹足類の一種で、海藻から藻類を摂取し、その葉緑体を自身の細胞に取り込むことで知られるウミウシの仲間です。この2種のウミウシは、極めて高い再生能力も備えており、頭部を切断して全く新しい体を再生させることが可能です。

本日Current Biology誌に掲載された新たな研究論文では、この驚くべき自切、つまり自ら体を切断する能力について解説されている。(なお、この体からは新しい頭部が再生するわけではない。)この発見は、奈良女子大学の遊佐洋一研究室で行われた。同研究室では、このぬるぬるした生物の理解を深めるため、ウミウシを卵から成体まで何世代にもわたって培養している。

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同大学の生物学者で、最近の論文の筆頭著者である三藤さやか氏は、研究室でフリル状のピクルス色の体と頭部が分離した個体に出会った際に、ナメクジが善意から自ら体を切断している様子を偶然発見した。しかし、その頭部はまだ動いていた。

「彼らがこれほど珍しい自切を行うとは思っていませんでした」と三藤氏はメールで述べた。「この発見はまさに偶然の一致でした。」

研究チームは、自ら体を切り離した個体を1匹発見すると、なぜ、そしてどのようにしてその切断が起こったのかを詳しく調査しました。観察には、野生の海洋捕食者がナメクジに行うような軽い噛みつきを模倣することで、自ら首を切るように仕向ける試みも含まれていました(おそらく、ナメクジが体を切り離す様子は、戦闘機のパイロットが射出座席を使用する様子に似ているのではないかと彼らは推測しました)。

研究者たちは、ナメクジの頭と胴体の接合部にもナイロン紐を巻き付けた。この部分はナメクジが頭蓋体と胴体を分離しやすい部位と思われた。この作業は比較的軽く、窒息させるというよりは、きつすぎるネクタイを締めるような感じだった。しかし、ナメクジは脊椎動物のような呼吸器系を持たないため、どちらにしても大したことはない。

自切の真の性質は未だ解明されていないものの、研究チームは1匹を除く全てのナメクジに1日以内に自切を誘導することに成功しました。論文の中で、三藤教授らは、野生のナメクジElysia atroviridisが自切を起こす理由として、プランクトン性の寄生虫に常に悩まされていることを挙げています。寄生虫に侵された体を残して新しい体を成長させることが、寄生虫の蔓延に対処する最も簡単な方法なのかもしれません。研究チームは、ナメクジが心臓(体内、破断面のすぐ下に位置する)を持たずに数日間生きることができ、数週間かけて新しい体がほぼ元の大きさになったことを発見しました。論文の中で研究チームは、ナメクジは体なしでも光合成能力だけで生き延びることができると仮説を立てています。

「心臓なしで数日間生きることは、私たち人間の視点からすると不可能に思えるかもしれませんが、これらの動物は実際には皮膚呼吸をしており、鰓は全くありません」と、オランダのフローニンゲン大学で光合成をするウミウシの専門家であるエリーズ・レーツ氏は述べた。彼女は今回の研究には関わっていない。「酸素を含んだ体液(無脊椎動物の血液のようなもの)を体中に送り出す心臓がない状態で1週間も生き延び、その間に新しい心臓が再生できるというのは、驚きではありません」

ラエツ氏は電子メールで、藻類の葉緑体を摂取し、それを使って太陽エネルギーを利用するというユニークな能力であるクレプトプラスティのメカニズムの多くは頭部ではなく体内にあることから、光合成を食料とする考えは可能性が低いと述べた。

「葉緑体はナメクジの消化腺に貯蔵されています。消化腺は高度に分岐しており、ほとんどの仙骨舌亜綱の種では主に体内に存在します。ナメクジが自切する際には、葉緑体のほとんどを捨ててしまうため、葉緑体から得られるエネルギーのほとんども失ってしまいます」とレイツ氏は述べた。「著者らが観察したように、ナメクジは自切直後に摂食することで再生のエネルギーを供給している可能性が高いと考えています。」

これらのうねうねとした小さなナメクジが、その肉体の大部分の助け(あるいは妨害)なしに、どのようにして生き延びているのかをより深く理解するには、さらなる研究が必要です。新たな観察結果は、これらの動物について、まだ多くの疑問が残されていることを示唆しています。

もう一つの仙骨舌ウミウシ、Cyerce sp. 5。
もう一つのサコグロッサウミウシ、Cyerce sp. 5。写真:Rickard Zerpe(フェアユース)

「他の仙舌動物種にもこの能力があるかどうか、そしてこのような極端な自切と再生の進化パターンとプロセスを研究したいと考えています」と三藤氏は述べた。「自切の機能も研究する価値があります。さらに、この現象の根底にあるメカニズムを組織レベルと細胞レベルでさらに探求していきます。」

コーギーキリンのようなカリスマ性やカモノハシのような奇抜なDNAは持ち合わせていないかもしれないが、仙骨舌の中にいる光合成を行い、自ら首を切るウミウシは、全く同等の注目に値する。首のない体、そして胴体のない頭部は、今後も調査が続けられるだろう。

「この論文で示されたような観察結果は、生命の樹のあらゆる枝における基礎科学研究の必要性を浮き彫りにしています」とレイツ氏は述べた。「ウミウシのように無害な動物が、いつ応用研究の進歩につながるような能力を持っているかは分かりません。」

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