色鮮やかに光るサンゴを発見、深い海なのになぜ?

光がほとんど届かない闇の世界で、なぜカラフルになったのか

2015.07.03
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紅海で見つかった、虹のように色鮮やかなサンゴの輝き。

 紅海の比較的深い海中で、虹のように色とりどりの光を放つサンゴが見つかった。これまで見たことがない光景だと研究者らは感嘆している。

「これだけの水深で、こんなにも多様な色彩があることに本当に驚きました」と、英サウサンプトン大学の海洋生物学者ヨルク・ヴィーデンマン氏は話す。

 ヴィーデンマン氏がこれほど目を見張ったのは、同じ紅海のサンゴ礁でも、水深の浅いところでは緑色のサンゴしか見られないからだ。(関連写真:「アラビアの海を慈しむ」

 一般にサンゴが輝くのは、日光を遮る蛍光色素を持つためだ。太陽の強い光線を浴びると、人間と同じように、サンゴとその体内に共生する藻類の褐虫藻もダメージを受ける。

「浅い海は明るい日光に照らされるので肉眼では色素が見えにくいが、サンゴが大量の色素を作っていれば視認できる」と、サンゴに関する今回の研究を率いたヴィーデンマン氏は語る。研究の成果は6月24日付「PLOS ONE」に掲載された。

 これらのサンゴの色素は研究が進んでいる一方、研究者たちはより深い海にすむサンゴの蛍光性にはあまり注目してこなかった。浅瀬のサンゴに比べると日光を浴びる量が少ないからだ。

 そこで疑問がわく。紅海のサンゴはなぜこんなにも色鮮やかなのか?

虹のような輝き

 2014年、ヴィーデンマン氏はイスラエルにある海洋科学共同研究所と連携し、同国エイラトの近くで、光合成だけでは生物が生きていけない明るさ、すなわち水深30~100メートル余りの中深度にあるサンゴ礁の調査を始めた。

 この水深まで来ると、太陽光はほとんどサンゴに届かない。わずかに届く光はほとんどが青色で、それ以外の色の光は散乱してしまう。(参考記事:「海の酸性化からサンゴを守る応急処置」

このハナガタサンゴの一種は青色の光または紫外線を浴びると、蛍光発光の色が緑から赤に変わる。(Photograph By Professor J Wiedenmann)
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 そんな暗い海の中で研究チームは、鮮やかな緑やオレンジ色に輝くサンゴがあるのを発見した。ヴィーデンマン氏はその様子を撮影してから、異なるサンゴ16種のサンプルを採取してビニール袋に入れ、英国の研究室に持ち帰ってさらに詳しく調べた。

 海中の生息環境を再現しようと、ヴィーデンマン氏がサンゴを青色の光や紫外線で照らすと、やはり緑や赤色に輝くことが分かった。興味深いことに、これらのサンゴは光が全くない状態でも色素を作れることも判明した。(関連動画:「サンゴ礁の海」

 日光がほとんど届かないことを考え合わせると、色素は「日焼け止め」として機能しているのではないはずだ。

 研究チームはむしろ、色素は共生藻の光合成に役立つように光を多く作り出していると考えている。藻類が色素の恩恵を受けて、酸素や栄養分などサンゴに必要な物質を供給しているのだと。

虹のように色とりどりの光を放つ紅海のサンゴ。体内に共生させている藻類の光合成を助けるためと考えられている。(Photograph By Professor J Wiedenmann)
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「この研究に関して私が最も興味を感じるのは、非常に近い種の間でも幅広い色彩が見られることです」と語るのは、米スクリップス海洋研究所の海洋生物学者で、今回の研究には関わっていないディミトリー・ディヘイン氏だ。

 ディヘイン氏は、近縁種のサンゴなら色も似ているだろうと予測していた。それだけに、ヴィーデンマン氏らが発見した色彩の豊富さは意外だった。

 虹のように色鮮やかなサンゴは、我々人間の目を楽しませてくれるだけではない。将来、医療の発展に貢献するかもしれない。(参考記事:「光る生き物の世界」

 こうした色素は体内のがん細胞など、科学者が特定の種類の細胞を顕微鏡下で観察するときの標識として役に立つ可能性がある、とヴィーデンマン氏。「それには、色が多ければ多いほどうれしいんです」

文=Carrie Arnold/訳=高野夏美

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