光合成ウミウシが激減、危機的状況、研究に支障も

藻類の葉緑体を盗んで使う謎の動物、米東海岸

2018.07.24
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米東海岸沖で見つかるエリシア・クロロティカという名のウミウシは、藻類から光合成のための葉緑体を奪い、太陽光を浴びるだけで長い期間生き延びられる。(Photograph by Patrick J. Krug)
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 生命には一定のルールやパターンがあるものだ。例えば、植物は太陽エネルギーを活かせるため、動き回る必要がない。一方、動物は光合成という素晴らしい能力を持たないゆえに、走ったり、這ったり、羽ばたいたり、植物を探して食べたりしなければならない。

 動物は光合成をしたりしない。それがルールのはずだ。光合成は植物の役割だと。

 だが、そんなルールなどお構いなしの小さなウミウシがいる。(参考記事:「オスがメスに、メスがオスに1日20回も変わる魚」

 米東海岸沖に生息するこのウミウシは、学名をエリシア・クロロティカ(Elysia chlorotica)という。彼らはただ藻類を食べるだけでは満足しない。植物が太陽からエネルギーを得るための分子レベルのエンジンを、藻類から奪うのだ。葉緑体と呼ばれる極小の装置を取り込むことで、彼らはエメラルドグリーンの皮膚を持つに至る。(参考記事:「動物大図鑑:ウミウシ」

 2.5㎝から5㎝ほどの小さな葉っぱのようなこのウミウシは、9カ月以上もの間、食物を摂取しなくても生きていけることが実験からわかっている。太陽の光を浴び、奪った葉緑体で光合成をするのだ。

「個性的で、物議をかもす存在で、つかまえにくく、小食。ハリウッドセレブのようなものです」と、米ロサンゼルスにあるカリフォルニア州立大学(UCLA)の生物学者、パトリック・クルーグ氏は言う。

 葉緑体を奪い、いくらか光合成できるウミウシは他にもいるが、エリシア・クロロティカほどうまくやれるものはいない。

 そうした理由から、動物と植物の間のようなこの生物は、免疫学や遺伝子治療などをはじめ、さまざまな分野の科学者たちから注目を浴びている。

 しかし、エリシア・クロロティカの生息数がいまどんどん減少しており、数少ない専門家たちも、ほとんどが手を引いたり異なる分野に移ったりしている。

謎だらけのウミウシ

 エリシア・クロロティカについて、これまでにわかっていることはごくわずかだ。しかし、興味深いヒントがいくつも得られており、もっと研究を進めれば、有用で素晴らしい知識が得られそうではある。

 とはいえ、今のところはどうやって体内で葉緑体を働かせているかすら謎だ。藻類が葉緑体を働かせるには、何千もの遺伝子によってつくられる特殊なたんぱく質が大量に必要だ。ウミウシは、そうしたたんぱく質をほとんど持たないようである。ただし、このあたりに関しては未だ議論もある。

 それに、光合成は、動物であれば許容できないはずの大量の活性酸素をつくりだす。どうしてウミウシは平気なのだろうか。(参考記事:「米国の小魚、息を5時間止められる」

 他にも謎はある。なぜ葉緑体はウミウシの消化器官で分解されないのか。なぜ葉緑体は異物なのにウミウシの免疫システムに攻撃されないのか。どのようにしてウミウシは葉緑体と生化学的な相互作用を行っているのか。(参考記事:「毒の葉だけ食べて生きるコアラ、鍵の遺伝子を発見」

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