科学記事雑感：イエティの正体

このところ、イエティが熱い。
イエティは、言わずと知れたヒマラヤ山脈に住むと言われている未確認動物だけれど、正体は霊長類なのか、それともそれ以外の動物なのかは議論が分かれるところであった。

そんな状況の中、昨年イギリスの科学雑誌Proceedings of the Royal Society Bに、イエティのものとされている毛のDNAには40,000年前のホッキョクグマの化石と共通性があることを示した論文が掲載された。
続けて今年、オンライン誌Zookeysに掲載された論文によると、イエティのDNAを現生するクマおよび絶滅した種のサンプルと照合したところ、イエティは絶滅種ではなく、ヒグマやグリズリーで知られるUrsus arctosとホッキョクグマUrsus maritimusに近いという結果が得られ、ヒマラヤに生息する現生の希少種Ursus arctos isabellinusではないかと推論されている。
今後どういう展開で話が進むかはよくわからないけれど、いずれにせよイエティがクマだったという話はある程度決定なのでしょうな。
なんというか、こういう知っても一文の得にもならないけれど、皆が知りたいと思ったことに対して、科学的に検証されて一流科学雑誌で紹介されるということがなんだか素晴らしいと思ったのでありました。

ちなみに、Ursus arctosとUrsus maritimusは遺伝的にはかなり近い関係にあるらしく、近年は温暖化でホッキョクグマの夏場の生息地が狭くなっているために、グリズリーの生息域と接触し、両者の交雑が起きているそうだ。これはこれで面白い…といったら不謹慎かもしれないが、生態的種分化の証明みたいな感じではないだろうかと思ったりもする。

見た目ではホッキョクグマとグリズリーなんてだいぶ違うように見える。淡水魚で考えると、カワムツとヌマムツのほうがずっと近いように見えるけれど、これら2種は交雑の記録がない。そもそも人にしたって人種によって別種に見えるけれど交雑（？）はする。なんだか形態の差と遺伝的な差のギャップがよくわからない今日この頃である。

蛇足
 Zookeysの論文の系統樹を見ると日本のツキノワグマはほかのクマからだいぶ遺伝的に離れている。ほかのクマとはちょっと違う特殊な進化の過程を得ているのかもしれない。

<参考> 

Sykes, B. C., Mullis, R. A., Hagenmuller, C., Melton, T. W., & Sartori, M. (2014). Genetic analysis of hair samples attributed to yeti, bigfoot and other anomalous primates. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 281:1789

Gutiérrez EE, Pine RH (2015), No need to replace an “anomalous” primate (Primates) with an “anomalous” bear (Carnivora, Ursidae). ZooKeys, 487: 141-154.

 

科学記事雑感：所変われば

海の向こう、アメリカはカリフォルニア州ではデルタスメルト(Hypomesus transpacificus )というワカサギの仲間が絶滅寸前なのだそうだ。

この記事では、最後の6尾しかいない！的な書き振りだが、これはあくまで捕獲数なので実際にはもう少しいるのかもしれない。しかし、かつてはごく普通にいる種だったようなので極端に少なくなっているのは間違いないなさそうだ。

減少原因として、外来種、水の塩分濃度や透明度の変化などが挙げられており、長く保全対策がとられているにもかかわらず事態は悪化の一方のようで、打開の糸口は全く見えていない感じ。

日本では今のところ各地にワカサギはいるし、そんな心配はなさそうだ。というより、至る所で放流されていて、どれが在来個体群なのかもはやさっぱりわからない。

これはこれでなんだかなぁ。

科学記事雑感：飲み込むということ

食べ物を食べる時、我々は舌を動かして食べ物を喉の奥へと送る。

一方、水中にすむ魚は、我々ほど舌が自由に動かない。そんな彼らは水と一緒に食べ物を吸い込むことによって食べ物を飲み込んでいる。

さて、魚の中には魚であるにもかかわらず、地上で餌を食べる種類がいる。このような種類は果たしてどのように餌を飲み込んでいるのだろうか？

そんな地上で餌を食べる魚の一つ、トビハゼの一種(Periophthalmus barbarus)の餌の食べ方がハイスピードカメラおよびX線カメラにより明らかにされた。この研究によると、トビハゼは地上に出る際にあらかじめ口に水を含んでおくそうだ。その状態で餌を捉え、その水と一緒に餌を飲み込むとのこと。

陸上に住む生物はもともと水中の生物から進化してきたことはよく知られている。まぁ、我々は食べ物を飲み込むことができる舌があるわけだが、やっぱり水を飲んだほうが飲み込みやすい。

これって祖先の名残なのかな…などと思ったりした。

<Reference>

Michel, K. B., Heiss, E., Aerts, P. & Van Wassenbergh, P. Proc. R. Soc. B 20150057 (2015).

科学記事雑感：閉経後のメスの役割

タイトルがなんだか刺激的になってしまったのだけれど、これはシャチのお話。

最近発表された論文によれば、シャチの群れでは年配のメスがリーダーになることが多く、とりわけ餌であるサケ類の資源量が少ない年には、閉経後のメスがリーダーとなって危機を逃れるのだそうだ。これは、年をとったメスのサケ類や周辺の環境に対する知識と経験が、群の存続に大きく寄与しているものと推論されている。

過去の報告では年をとったメスが死ぬと、翌年の群れ(特にオス)の死亡率がかなり上がることが知られており、今回の結果はこれに対する一つの答えを提示した形になる。

なお、自分自身の繁殖期間が過ぎた後も、ある程度長く生きる生物はシャチ、コビレゴンドウ、ヒトの3種だけらしい。象などは長生きだが、メスは閉経することはない。つまり、閉経は単なる老化ではなく進化的意義を持つ現象であると考えられ、今後はなぜそのような進化をしたのかを解明することが課題となるそうだ。

ちなみに、シャチのメスは90歳以上まで生きるが、オスの寿命は長くてもせいぜい50年らしい。母親がいなくなると死んじゃうし、寿命は短い…オスなんてこんなもんよね。まぁ、この記事では取り上げられてないだけで、雄には雄の見せ場あると信じよう。

個人的にはこの記事のコメント欄にある”So, is nature saying that Hillary should be president?(自然はヒラリーが大統領になるべきだと示してるんじゃないの？)というコメントが面白かった。

日本も子供を育て上げた経験を持つ女性がリーダーになったほうが良い国になるのかもなぁ…

科学記事雑感：寄生関係の逆転（ヨーロッパタナゴRhodeus amursとドブガイ属の二枚貝Anodonta sp.）

私のお小遣いが今の額に決定されるまで、かみさんとの間には語るも涙なやりとりがありました。同じように、生物同士の今の間柄というものも、進化の過程でずいぶんな攻防があったのでしょう、今回はそんなことを感じさせるお互いを利用しあう2種類の生き物のお話です。

このブログでもしばしば登場している魚、タナゴ類は5～10cm程度の小さな淡水魚。世界的にみると、東アジアを中心に50種類くらいが生息しているそうです。日本にも、このうちの20種弱と、かなり多くの種類が生息しています。
さて、このタナゴという魚、卵を二枚貝の中に産みつけるという変わった生態を持ちます。この生態、貝にしてみれば迷惑な行為のようで、卵を産みこまれると何とか吐き出そうとするようです。しかし、そこはタナゴ類のほうが一枚上手。卵の構造が貝の中から吐き出されにくい形になっており、吐き出されるのを防いでいます。

一方、二枚貝も寄生されているばかりではありません。こちらはこちらで、雌の貝が幼生を放出して魚に寄生をさせるという生態を持ちます。さて、貝にしてみれば、タナゴ類は産卵するためにわざわざ近づいてくるわけですから、幼生を寄生させるのには好都合な相手に見えます。ところが、ここもタナゴが一枚上手。タナゴはどうやら二枚貝の幼生に対して免疫機構のようなものを持つようで、タナゴについた幼生は正常に発育せず、稚貝になる前に消えてしまうようなのです。つまり、現状、タナゴ類と二枚貝の関係はタナゴ類の圧勝という状態にあるといえるかと思います。

ところが、この関係、すべてのタナゴと貝について成り立つわけではないようです。近年の研究によると、タナゴ類の一種、ヨーロッパタナゴ(Rhodeus amurs)は、同じ生息地にもともと住んでいる在来種の貝（ドブガイ属の一種Anodonta anatina）との間ではこの関係が成り立ちますが、東アジアから持ち込まれた外来種（同じくドブガイ属の一種Anodonta woodiana）との間ではタナゴ側は貝を産卵場として利用せず(できない？)、一方で貝の幼生はタナゴに寄生して発育がすすむ、つまり寄生関係が逆転するのだそうです[1]。

ヨーロッパタナゴ(Rhodeus amurs)の産卵行動

貝はAnodonta cygneaというドブガイ属の貝のようです。ここでは産卵に失敗して貝から卵が吐き出されます。

紹介した論文ではAnodonta woodianaを産卵場として選ばないという結果でしたが、産卵はするが全て吐き出されると言う報告もあるようです。

なお、Anodonta woodianaは本種の幼生が寄生した魚が移植されたことにより、ヨーロッパに侵入したと考えられていますが、天然分布地の東アジアでは多くのタナゴ類に産卵場として利用されています。対するヨーロッパタナゴ、こちらは世界的なタナゴの分布域からすると端っこに分布する種で、ヨーロッパに分布するタナゴ類は本種一種。こうした背景を考えると、Anodonta woodianaのほうがタナゴ－二枚貝間の種間関係に”揉まれて”いたからなのか？とも思えますが、いずれにせよ歴史的に接点のなかった二種の間では通常と違う種間関係となる場合があるのでしょう。外来種の存在が、皮肉にも在来種同士の種間関係が長い歴史をかけて築かれたものであるということを示した事例であるとも言えるかも知れません。

<Reference>
[1]　Reichard, M., Vrtílek, M., Douda, K., & Smith, C. (2012). An invasive species reverses the roles in a host–parasite relationship between bitterling fish and unionid mussels. Biology letters, 8(4), 601-604.


蛇足：こんな事例を見てしまうと、ヨーロッパやロシア、北米を分布の中心とするカワシンジュガイ類と、東アジアを分布の中心とするタナゴという組み合わせも、お互いの分布域の端っこである日本で出会うわけで、何か特殊な関係がありそうに妄想してしまいます・・・

科学記事雑感：卵で卵をガードする（マメゾウムシの仲間：Mimosestes amicus）

人間、なにがしか行動するからには、行動に対して最大の効果を得たいものです。常に自分の身の周りの状況を正確に把握して、その中で最大の効果を得る、なんてことは誰しも思うけれどなかなかにできないものです。
今回読んだ論文は、そんな理想を現実として実践しているのでは？と思える昆虫のお話でした。

アメリカに生息するマメゾウムシの一種、Mimosestes amicusは、アカシアの木になるマメの”さや”の外側に卵を産み付ける習性があるのですが、この昆虫にはUscana semifumipennisという卵寄生蜂の天敵がいるそうです。卵寄生蜂というのは、他種の卵に自分の卵を産み付けて寄生する蜂で、産み付けられればその卵は蜂の子供の栄養になってしまいます。
さて、このMimosestes amicus、寄生蜂に無抵抗で寄生されているのかといえば、どうもそうでもないようです。なんと、卵を産むと、その上にかぶせるようにもうひとつ別の平たい卵を産んで寄生蜂から卵をガードするのだというではありませんか。
しかし驚くのはまだ早い。
最近の研究[1]によれば、実験的に寄生蜂のいない環境に置いた場合、このような平たい卵を重ねて生むようなことはほとんどせず、普通の卵ばかりを産むのだというのです。平たい卵は普通の卵と比較して半分程度の重量しかなく、正常に発育することはできません。しかし、コストとしては普通の卵と同じ受精卵1個分のコストがかかっています。たとえば本来20個の卵を持っていたとしたら、すべて平たい卵を重ねて産んでしまうと、すべて正常に発育しても10匹の幼虫しか育ちません。1個を無駄にしてしまう形になるのです。
つまり、この昆虫は寄生蜂の存在を感知して、最大限の子孫を残す最適な方法を採用して産卵しているのだと考えられます。

寄生蜂の存在を感知する能力もすごいし、それにも増して卵の形を意のままに変えてガードするって・・・昆虫ってやつは簡単に想像を超えてきますな。

<Reference>
[1]　Deas, J. B., & Hunter, M. S. (2012). Mothers modify eggs into shields to protect offspring from parasitism. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 279(1730), 847-853.

http://rspb.royalsocietypublishing.org/content/279/1730/847.short

科学記事雑感：妊娠は欲求を変える？（ヤマカガシ：Rhabdophis tigrinus）

夫婦の間に子供ができたとき、おなかの中で直接子供と接している妻は子供に栄養を与えることができますが、旦那側はといえばほとんど何もできません。
貢献できているとするならば、せいぜいが苛立つ妻のサンドバッグになり、精神安定に寄与するくらいでありましょうか。
 さて、我が家のかみさんによると、妊娠した女性は味覚が変わったり、食に対する欲求が変わったりするのだそうですが、この現象は人間だけではなく他の動物でもおこるようです。

ヤマカガシ（Rhabdophis tigrinus）というヘビは、通常は水田や草地、河原などに生息し、そこに生息するカエルを食べて生息しています。ところが、最近発表された論文によると[1]、妊娠（といっても産むのは子供ではなく卵ですが）したヤマカガシのメスは、盛んに山地に出かけるようになり、普段の生息場にはあまりいないヒキガエルを選択的に食べるようになるというのです。さらにこの論文では、妊娠時のメスは、妊娠していないメスおよびオスと比較して明らかにヒキガエルのにおいを好むようになるという実験結果が示されています。



それでは、なぜこのような変化が起きるのでしょうか？
ヤマカガシは毒ヘビなのですが、自分で毒を造りだすことができません。彼らが持つ毒は、ヒキガエルのもつ毒から摂取したものなのだそうです。それでは、卵から出たばかりの子供のヘビはどうかというと、ちゃんと毒をもっているようです。ただし、これは親が妊娠中にヒキガエルを食べていた場合に限った話です。親がヒキガエルを食べていない場合は、毒を持たない子供が生まれるとのことが知られています。毒のない子供も、毒を与えればすぐにストックができるようなのですが、生まれたばかりの子供ではヒキガエルを食べることはできません。
つまり、妊娠中のヤマカガシによるヒキガエルの積極的な摂取は、自力でヒキガエルの毒を摂取できるようになるまでの武器として、子供に毒を与えるための行動ではないかといわれています。

人間はともかく、ヤマカガシのメスには管理栄養士がいるわけでもなく、教えてくれる何かがあるわけでもないでしょう。きっと、そうしなければならない強い欲求が生じるのだと思われます。
振り返って人間の場合、欲求に対して素直に動きすぎると過剰に太ってしまったり、ひいては妊娠中毒症のようにあまりいい結果に結びつかないようです。これは、ヤマカガシと違ってわれわれの周辺の環境が、欲求が満たされやすい状況にあるためでしょう。ヤマカガシの場合は、欲求にしたがって行動、探索してこれを満たす。一方の我々は、過剰な達成を避けるために欲求をセーブする。
うーむ、生物としての達成感はヤマカガシのほうが高そうだけど・・・まぁ、欲求が満たせないときのイライラ感は一緒なのでしょうかね。

<Reference>
[1]　Kojima, Y., & Mori, A. (2015). Active foraging for toxic prey during gestation in a snake with maternal provisioning of sequestered chemical defences. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 282(1798), 20142137.

http://classic.rspb.royalsocietypublishing.org/content/282/1798/20142137.short

科学記事雑感：使用法の進化（デンキウナギ：Electrophorus electricus）

魚を調査する道具に、電気ショッカーという漁具があります。

文字通り水中に電流を流す道具で、感電して動けなくなった魚を片っ端から捕獲できる極めて効率の良い漁具です。

しかし、この道具にしてもけっして万能なわけではありません。
たとえば、大きな川や湖など、広い水面で使用すると魚は当然電気の届かない範囲に逃げてしまいます。また、水中を泳ぎまわる魚は、感電するとおなかを上にして水中を漂うのでわかりやすいのですが、石の下や泥の中に潜んでいる魚はそううまくはいきません。

こうした魚は、もともとが水に浮きにくい体の構造をしており、感電しても見つけにくい場所で動かなくなってしまいます。場合によっては、石の間をコロコロと転がりながら流れて行ってしまったりもしてしまいます。要するに、魚を感電させることができるこの強力な道具にしても、うまく使わなければ逆に非効率になってしまうこともあるのであります。

さて、アマゾン川に生息する有名なデンキウナギ(Electrophorus electricus)も、電気ショッカーと同じように小魚を感電させて捕えます。

この魚の発する電気は600Vもの電圧、場合によっては馬を感電死させるほどのものですです。

しかし、高電圧は極めて短時間しか持続しません。そのため、餌をとる時には小魚に接近し、この高電圧を1秒間の間に400回ほどの頻度で連続して発します。これにより、小魚を感電させ、身動きができない状態にしてから捕食するわけです。

そんなデンキウナギでありますが、最近、発する電気は単に小魚を動けなくするというだけではなく、捕食に際してより効果的に使われていることが明らかになりました。

昨年発表された論文によると[1]、このウナギ、小魚の動きを止める連続の高電圧を発する前に、2～3回程度の小数回の電気を発するそうです。この電気は、小魚の筋肉につながる神経に働きかけて"けいれん"を起こし、さらには、このけいれんが起こす水中の振動を、小魚の居場所を知る情報として使っているというのです。

なお、論文内に紹介されている実験によると、小魚が見える場所にいてもけいれんが起きない場合はアタックせず、逆に電気と無関係にけいれんによる振動を起こした場合は小魚へアタックするとのことでした。

考えてみれば、普通の川であれば水草や石をはじめ、水中にはいろいろなものがあって、いつでも他の魚が見える状態にあるわけではありません。加えて、アマゾン川であれば水も濁っていて、視界も悪そうです。相手の居場所が視覚でわからないのであれば、”遠隔操作で相手を動かして場所をつかむ”というのはきわめて合理的な方法なんでしょうね。強い力を持っている生き物に対しては、どうしても力の強大さに目が行きがちですが、力の使い方も相応に進化しているものだといえそうです。

Reference
[1] Catania, K. (2014). The shocking predatory strike of the electric eel. Science, 346(6214), 1231-1234.
http://www.sciencemag.org/content/346/6214/1231.short