南極海に生息するマダコ科の一種(Pareledone charcoti)。タコの血液には銅を含むヘモシアニンという酸素運搬タンパク質が存在しているため、青色を帯びている。(Photograph by Tomas Lundalv)

 一説には白い肌に静脈が青く浮き出ている様子にちなみ、高貴な生まれの人を「青い血(blue blood)」と表現することがあるが、タコの血管を流れる血液は赤ではなく本当に青い。

 タコの血液が青いのは、銅を含むヘモシアニンというタンパク質が酸素を運搬しているからだ。ヘモシアニンは本来透明だが、エラから取り入れた酸素と結びつくと青色になる。一方、ヒトの血液が赤いのは、肺から取り入れた酸素を全身に運搬するヘモグロビンというタンパク質が鉄を含んでいるからだ。

 ヘモグロビンもヘモシアニンも、酸素を必要とする組織のところで運んできた酸素を切り離すことで、全身に酸素を行き渡らせている。

 しかし、南極海に棲むマダコ科の一種(学名:Pareledone charcoti)にとっては、そう簡単な話ではない。水温が氷点下になる南極海では、ヘモシアニンと酸素の結合が強すぎて、切り離すのが困難だ。ふつうに考えれば、体に酸素が行き渡らず、タコは死んでしまうはずなのだ。

 3月11日に「Frontiers in Zoology」誌に発表された最新の研究によると、南極海のタコはヘモシアニンを過剰に作り出すことで、この問題を解決していることが明らかになった。

 アルフレッド・ウェゲナー極地海洋研究所(ドイツ)の生態生理学者マイケル・オラーマンが率いる研究チームは、南極海に生息するこのタコを、暖かい海に暮らすやはりマダコ科の2種(学名:Octopus pallidusとEledone moschata)と比較した。

 その結果、南極海のタコの血液中ヘモシアニン濃度は、他の2種のタコに比べて平均40%も高いことが明らかになった。「予想外の発見でした」と彼は言う。

完全に透明な血を持つ魚

 さらに、赤でも青でもない血液をもつ動物もいる。

 ジャノメコオリウオ(Chionodraco rastrospinosus)は、南極のタコと同じく冷たい海に生息しているが、その血液の色は青ではなく完全に透明だ。

 この魚の血液に色がついていないのは、ヘモグロビンもヘモシアニンもないからだ。

「低温の水は、温かい水よりはるかに多くの酸素をたくわえることができます。ジャノメコオリウオが生息する深さの海水には十分な量の酸素が溶け込んでいるので、酸素運搬タンパク質を利用する必要がないのです」と言う。

 ジャノメコオリウオが変わっているのはこれだけではない。ほかの多くの魚と違い、ウロコがまったくないのだ。

 科学者は、ウロコがないことで皮膚から直接酸素を取り入れることが可能になり、異常に大きい心臓が血漿中の酸素を全身に行き渡らせているのではないかと考えている。

緑の血のトカゲ

 米国ルイジアナ州立大学の生物学者クリストファー・オースティンは、長年にわたり、パプアニューギニア原産のミドリチトカゲ(Prasinohaema属)を研究している。その名のとおり、緑色の血液をもつトカゲである。

 ミドリチトカゲの酸素運搬タンパク質はヘモグロビンだ。多くの動物と同じように、このトカゲでも、寿命が来たヘモグロビンは肝臓で分解されてビリベルジンやビリルビンになる。ヒトでは通常、これらの分解産物は腸管に排出され、便の中に排泄される。黄色いビリルビンが血液中に過剰に存在している状態が黄疸であり、皮膚や白目が黄色くなる。

 ミドリチトカゲの血液が緑色をしているのは、血液中の緑色をしたビリベルジン濃度が高いからだ。

「ヒトの血液中のビリベルジン濃度がこんなに高かったら、死んでいるでしょう」とオースティンは言う。

 オースティンは、ミドリチトカゲがこんなに高いビリベルジン濃度に適応するに至った要因を研究している。現時点では、血液中のビリベルジン濃度を高くすることでマラリア原虫などの寄生虫から身を守っているのではないかと考えている。

 動物の血液については未解明の点が多いが、血液研究が今後も脈々と続いていくことだけは確かだ。

文=Carrie Arnold/訳=三枝小夜子