シーギリア・ロック スリランカの謎の遺跡

第15回スリランカフェスティバル(2019年8月3日(土)、4日(日)10:00~20:00 代々木公園イベント広場)のチラシに、断崖絶壁に囲まれまれた不思議な場所の写真が写っていて、

「何だろう、これ?」と思って調べたら、シーギリア・ロックと呼ばれる場所でした。

Se7en Stages of Defense at Sigiriya, Sri Lanka – Part I

シベリアで凍っていた線虫が4万2千年ぶりに生き返る

生きた線虫が、シベリア永久凍土の更新世 後期の地層(4万2千年前)から回収されました。

どうやって年代を特定?

論文では異なる場所で得られた2サンプルから、線虫を見つけていますが、そのうちの古かったほうに関しては、掘削により3.5mの深さから得られたコア(地質試料)の中から見つかりました。このコアには植物の残骸も含まれていて、その放射性炭素年代測定(radiocarbon dating)により、このコア中に含まれる生体試料の古さは41700 ±1400 年前と推定されました。

 

どうやって生き返らせた?

Permafrost samples (1–2 g) were placed into Petri dishes with the Prescott–James medium and cultivated at 20°C for several weeks [4]. The clonal cultures of nematodes were obtained from the enrichment culture.

凍土サンプル1~2g程度を、培養液を含むペトリディッシュに移し、数週間、培養したんだそうです。そうすると、線虫のクローンが回収できたとのこと。つまり、凍っていた一匹が動き出した瞬間を観察したというわけではなく、たまたまサンプル中に存在していた「生育可能な一匹」が培養中で増殖した結果、増えてきた線虫たちを観察できたということです。

 

研究はどれくらい大変だったの?

場所や地質年代などがことなるサンプルを300以上も試したうち、2つのサンプルから生育可能な線虫が存在したのだそうです。

 

線虫の種類は?

18S rRNA遺伝子をPCR法により増幅し、その塩基配列を決定して、種々の線虫の遺伝子47種と比較した結果、属はPlectusとわかり、形態学的な特徴からPlectus parvusに相当すると考えられました。もう一方のサンプル中(3万2千年前)に含まれていた線虫は、Panagrolaimus detritophagusと考えられました。

 

途中で混入した可能性は?

著者らはディスカッションのセクションで、季節によって仮に凍土の表面が融けることがあったとしてもせいぜい80cmくらいまでで、1.5mの深さ以上が融解することは9000年前でもなかったはずだと述べています。また3.5mの深さだと凍土は非常に固くなっており、外的な要因で外部から線虫が凍土の内部に入り込む余地はないと断言しています。

 

これまでの記録は?

凍った状態の線虫を生き返らせたこれまでの記録は、39年(Tylenchus polyhypnusという種)や25年半(Plectus murrayiという種)という報告がありました。これらの記録を一気に4万年以上も塗り替えたことになります。

 

研究の意義は?

論文中の著者らの言葉を借りれば、

the first data demonstrating the capability of multicellular organisms for longterm cryobiosis in permafrost deposits of the Arctic.

the first viable multicellular organisms, namely, soil nematodes, have been isolated from permafrost deposits.

our data demonstrate the ability of multicellular organisms to survive long-term (tens of thousands of years) cryobiosis under the conditions of natural cryoconservation.

永久凍土から多細胞生物を生き返らせることができた最初の例だそうです。この論文は、地球上で自然に生じる凍結条件のもとで数万年もの長い間、多細胞生物が生きながらえる能力を備えていることを初めて示したものです。

もし地球全体が長期間氷で閉ざされるような気候になったとしも、線虫のような動物だけは何万年でも生きながらえて、気候が好転したときに再び生命活動を再開するのでしょう。

 

原著論文

  1. Viable Nematodes from Late Pleistocene Permafrost of the Kolyma River Lowland. Shatilovich et al., 2018. Doklady Biological Sciences, 2018, Vol. 480, pp. 100–102.

 

参考

  1. シベリアの永久凍土の中で4万年も凍りついていた虫が息を吹き返す (Gigazine 2018年07月27日 13時00分)
  2. Viable Nematodes from Late Pleistocene Permafrost of the Kolyma River Lowland. Shatilovich et al., 2018. Doklady Biological Sciences, 2018, Vol. 480, pp. 100–102.
  3. Worms frozen in permafrost for up to 42,000 years come back to life (By The Siberian Times reporter 26 July 2018)
  4. FROZEN IN TIME Siberian worms spring back to life after 42,000 years lying dormant in permafrost rising hopes of a cryogenics breakthrough Scientists in Russia coax ancient worms back to life after being frozen since the time of the woolly mammoth (By Will Stewart
    27th July 2018, 12:06 am Updated: 27th July 2018, 12:13 am)

 

Cryptobiosis/ Cryobiosisに関する論文

  1. Moss survival through in situ cryptobiosis after six centuries of glacier burial. Cannone et al., Sci Rep. 2017; 7: 4438. Published online 2017 Jun 30. doi: 10.1038/s41598-017-04848-6
  2. Recovery and reproduction of an Antarctic tardigrade retrieved from a moss sample frozen for over 30 years. Tsujimoto et al., Cryobiology Volume 72, Issue 1, February 2016, Pages 78-81

 

放射性炭素年代測定

放射性炭素年代測定: 自然界には、重さの違う3種の炭素同位体(12C,13C,14C)が存在します。このうち14Cは放射性同位体と呼ばれ、地球上に絶え間なく降り注ぐ宇宙線が大気中で原子核反応をして作られる一方、半減期5730年で放射壊変により減少していきます(5730年で半分に減少します)。こうして生成量と減少量がつりあい、環境中の14C濃度は一定となります。このとき炭素の割合は
12C : 13C :14C = 0.99 : 0.01 : 1.2×10-12
となっており、14Cは通常の(12C)炭素の約1兆分の1の割合で現在の自然界に存在しています。炭素元素は酸化されてCO2となり、大気圏、生物圏、水圏へと拡散して、12C,13Cと共に14Cも植物体やそれを食する動物体に取り込まれます。動植物が生命活動を行っている間は、動植物が体内に取り込んでいる炭素の割合は環境(自然界)の割合と平衡状態にあります。ところがその動植物が死んでしまうと、体内に取り込まれていた12C と13Cは安定しているのに対して、 14Cは新たに補充されることないため、半減期に従って時間の経過とともに一定の割合で減少します。この14Cが規則的に減少するという性質が正確に時を刻む時計の役割を果たし、これを利用して年代測定を行なうことができるのです。動物中の初期14C量と減少後14C量を比較することにより、生物が死んでから今日まで経過した時間を推定する方法が放射性炭素年代測定法です。(放射性炭素年代測定の概要 株式会社加速器分析研究所

生物が生きているときは,その炭素は大気中のCO,の炭素と同じ濃度で14Cを含んでいるが,生物体に有機物として固定された炭素は大気中の14Cとは無関係となり,生物の死後その有機物中の14Cは5730年の半減期で減少する。すなわち,5730年前の生物遺体中の14Cは半分に減少し,5730×2年前のものは(1/2)×(1/2)に減少する割合で減少する。この減少量を測定して,その生物が何年前に生存していたかを推定することができる。しかし,この推定には次のことが正確に知られている必要がある。1) 14Cの半減期の値,2)過去の大気中の14C濃度,3)生存している生物体の炭素と大気中のCO2の炭素の中の14C濃度の関係。(引用元:放射性炭素14Cに よる年代測定 木越邦彦 地学雑誌 94-7 (1985) PDF

Radiocarbon dating, also known as carbon-14 dating, is a radioactive decay-based method for determining the age of organic remains that lived within the past 50,000 years.

Most carbon-14 is created from nitrogen-14 in the earth’s upper atmosphere as a consequence of cosmic ray bombardment. It is one of several similarly formed cosmogenic nuclides. Newly formed carbon-14 atoms oxidize to carbon dioxide and become thoroughly mixed with the other atmospheric gases, through atmospheric dynamics. Upon reaching the earth’s surface, a small percentage of carbon-14 containing carbon dioxide is taken up by plants and then incorporation into plant biomolecules via photosynthesis. It becomes incorporated into the biomolecules of heterotrophic organisms (animals) via the food chain.

The radiocarbon dating method is based on the fact that plant and animal tissue levels of carbon-14 remain relatively constant during life, but taper off at a predictable rate in surviving remains. The half-life of carbon-14 is 5730 years. Typically, traces of radiocarbon can be detected in organic remains up to 50,000 years old. (Radiocarbon dating The University of Arizona Accelerator Mass Spectrometry Laboratory )

 

言葉

  1. 永久凍土 permafrost
  2. 更新世 Pleistocene
  3. 放射性炭素年代測定 radiocarbon dating

 

参考

  1. Online Developmental Biology: Introduction to C. elegans

 

火星が2018年7月31日に最も接近

夜の南天低いところに異様に赤く明るく光る星が目につきますが、それは火星で、現在地球にかなり接近しているため明るく見えています。

火星大接近2018(国立天文台)

2003年8月以来の最接近で、2018年7月31日に火星は地球に最も近づきます。ちなみに衝(Opposition)(火星が太陽の正反対の位置にくる)は7月28日(日本時間)。

What’s Up for July 2018

火星大接近2018は、「大接近」とも呼ばれる近い距離での最接近となります。このころの火星はマイナス2.8等の明るさで輝き、視直径は24秒角を超えます。(大学共同利用機関法人 自然科学研究機構 国立天文台)

 

参考

  1. 火星大接近 2018年夏、南の空の赤い星に注目! 7月31日 地球再接近 距離:5760万km (astroarts.co.jp)
  2. Watch for it: Mars will be CLOSEST to Earth in over 30 years (theweathernetwork.com)
  3. 火星が地球に最接近(2018年7月)(国立天文台
  4. 火星の大接近と小接近 (国立天文台)

呼吸に必要な酵素の遺伝子を持っていない(?)不思議な細菌を発見

地表に現れたマントル由来の岩石に湧く泉で、どのような生物がいるか調べたところ、27種の微生物の遺伝子が見つかった。周辺は強アルカリ性で、約40億年前の地球に似た過酷な環境という。 そのうち、岩石に付着した細菌では、酸素を使った呼吸など生命維持に必要とされるエネルギーを得るための遺伝子を一つも持っていなかった。(どうやって生きてるのか…「常識外れ」の細菌、泉で発見 朝日新聞 DIGITAL7/21(金) 23:27

論文はこちら。

The ISME Journal , (21 July 2017) | doi:10.1038/ismej.2017.111

Unusual metabolic diversity of hyperalkaliphilic microbial communities associated with subterranean serpentinization at The Cedars

Shino Suzuki, Shun’ichi Ishii, Tatsuhiko Hoshino, Amanda Rietze, Aaron Tenney, Penny L Morrill, Fumio Inagaki, J Gijs Kuenen and Kenneth H Nealson

Water from The Cedars springs that discharge from serpentinized ultramafic rocks feature highly basic (pH=~12), highly reducing (Eh<−550 mV) conditions with low ionic concentrations. These conditions make the springs exceptionally challenging for life. Here, we report the metagenomic data and recovered draft genomes from two different springs, GPS1 and BS5. GPS1, which was fed solely by a deep groundwater source within the serpentinizing system, was dominated by several bacterial taxa from the phyla OD1 (‘Parcubacteria’) and Chloroflexi. Members of the GPS1 community had, for the most part, the smallest genomes reported for their respective taxa, and encoded only archaeal (A-type) ATP synthases or no ATP synthases at all. Furthermore, none of the members encoded respiration-related genes and some of the members also did not encode key biosynthesis-related genes. In contrast, BS5, fed by shallow water, appears to have a community driven by hydrogen metabolism and was dominated by a diverse group of Proteobacteria similar to those seen in many terrestrial serpentinization sites. Our findings indicated that the harsh ultrabasic geological setting supported unexpectedly diverse microbial metabolic strategies and that the deep-water-fed springs supported a community that was remarkable in its unusual metagenomic and genomic constitution.

(Copyright © 2017, Rights Managed by Nature Publishing Group)

 

 

ハチの脳には他者を見て学ぶ柔軟性 Science誌

ハチの自然な行動のレパートリーの範疇に入らないような課題であったとしても、ハチは柔軟にそれを学ぶことができ、しかも第三者は既に学んだハチの行動を見ることによりそれを学ぶことができることがわかりました。2017年2月24日号のサイエンス誌が伝えています。下の動画は、ボールを決められた地点まで運ぶと褒美がもらえるということを学習したハチの行動。この研究グループは過去の研究でハチが紐をひっぱって報酬を手に入れる作業を学ぶことができることを発見していましたが、紐を引っ張るような行動はハチの本来の行動に近いものです。それに対して、今回の研究では、ボールを転がして運ぶ行動を学ばせることに成功しています。このように、自然なハチの行動パターンとはいえないような新しい行動を学べるだけの柔軟さをハチの脳が備えている、ということを示した点に、今回の研究の意義があります。

参考

  1. Olli J. Loukola, Clint J. Perry, Louie Coscos, Lars Chittka. Bumblebees show cognitive flexibility by improving on an observed complex behavior. Science  24 Feb 2017:Vol. 355, Issue 6327, pp. 833-836 DOI: 10.1126/science.aag2360
  2. Bumble bees are surprisingly innovative (Science News By Virginia MorellFeb. 23, 2017 , 2:00 PM)
  3. Ball-rolling bees reveal complex learning (EurekAlert! Public Release: 23-Feb-2017 Queen Mary University of London) Bumblebees can be trained to score goals using a mini-ball, revealing unprecedented learning abilities, according to scientists at Queen Mary University of London (QMUL). Their study, published in the journal Science, suggests that species whose lifestyle demands advanced learning abilities could learn entirely new behaviours if there is ecological pressure. Project supervisor and co-author Professor Lars Chittka from QMUL’s School of Biological and Chemical Sciences, said: “Our study puts the final nail in the coffin of the idea that small brains constrain insects to have limited behavioural flexibility and only simple learning abilities.” Previous research has shown that bumblebees could solve a range of cognitive tasks, but these have so far resembled tasks similar to the bees’ natural foraging routines, such as pulling strings to obtain food. This study examines bees’ behavioral flexibility to carry out tasks that are not naturally encountered by the insects.

同じ研究グループの過去の研究

  1. Bumblebees show social learning October 19, 2016 – 06:20

DNAの解析でキリンは4種に分類される

動物のキリンは、種としてはひとつだけから成っており、亜種としていくつかに分かれるとこれまで考えられてきました。しかし、見た目は同じようにみえるキリンですが、DNAレベルでの解析から4種に分けるべきだと主張する論文が、カレント・バイオロジーに掲載されました。DNAの差がこれほど大きければ、これらの4種間が野生で交尾することはないだろうと著者は述べています。

“We have studied the genetic relationships of all giraffe subspecies from across the continent. We found, that there are not only one, but at least four genetically highly distinct groups of giraffe, which apparently do not mate with each other in the wild. This we found looking at multiple nuclear genes considered to be representative of the entire genome” says Professor Axel Janke, researcher at the Senckenberg Biodiversity and Climate Research and Professor at the Goethe University in Frankfurt, Germany. “Consequently, giraffe should be recognized as four distinct species despite their similar appearance.” (EurekAlert! 8-Sep-2016)

参考

  1. Multi-locus Analyses Reveal Four Giraffe Species Instead of One (Current Biology Published: September 8, 2016)
  2. Giraffes more speciose than expected: Gene analyses reveal that there are not one, but 4 giraffe species (EurekAlert! Goethe University Frankfurt Public Release: 8-Sep-2016)
  3. キリン、実は4種類? 独チームが遺伝子解析で新説(朝日新聞DIGITAL ワシントン=小林哲 2016年9月10日11時28分):”キリンを遺伝子解析した結果をもとに、アフリカ全体でただ一つの種に属するとしてきた従来の学説に反して「異なる四つの種に分類されるべきだ」とする新説を、ドイツなどの研究チームが米専門誌カレント・バイオロジー電子版に発表した。”
  4. キリン、単独種でなく4種 (ロイター 2016年 09月 9日 02:05 JST):”これまで亜種を含めて一つの種と考えられていたキリンが、実は独立した四つの種に分かれているとする遺伝子解析の結果を、ナミビアの「キリン保護基金」やドイツの研究者らのチームが8日付の米科学誌カレントバイオロジーに発表した。”
  5. キリンは4種、遺伝子解析=保護策に活用も-独大学など(NIFTY NEWS/時事通信 2016年09月09日 14時14分):”これまでキリンは1種とされてきたが、ドイツ・フランクフルト大などは遺伝子解析で4種に分かれると発表した。アフリカに生息するの遺伝子を解析すると、四つの種に分類されることが分かった。体の形などに基づく従来の分類では一つの種で、種の下の亜種レベルで九つに分類されることが多い。”
  6. キリン 単独種ではなく4種に分けられると研究で明らかに(LIVEDOOR NEWS 2016年9月9日 13時1分):”米科学誌カレント・バイオロジー(Current Biology)に掲載された論文によると、研究チームはアフリカ全域のキリン190頭の皮膚からサンプルを採取し、そのDNAを調べた。”
  7. birth of a giraffe (キリンの雄同士の儀式化した闘争行動、雄と雌の交尾、出産の映像)
  8. Giraffe Vs Giraffe Deadliest Fight Ever Seen – Nat Geo Wild (オス同士の激しい闘争行動。後頭部に打撃を与えて、相手を気絶させるキリン)
  9. 数秒以内に終了するキリンの交尾

  10. 9割が同性愛! キリンの異常な愛情とは? (世界中の仰天ニュースをお届け! 2014年1月18日):”戦いを通じて雄同士で愛情が芽生えるのでしょうか。何と争った後には雄同士で首を愛撫しあい、そのままセックスを始めるというのです。驚くべきはその割合。動物学者の推定によるとおよそ74%~95%ものキリンが雄同士でセックスをするのだとか。”

 

生浜高校生物部が殻なし鶏卵の孵化に成功

殻無しの状態で卵を培養してヒヨコを誕生させることは、長らく不可能と考えられていました。

しかし、千葉県立生浜(おいはま)高等学校生物部(顧問:田原豊先生)では、食用鶏卵を割卵した内容物を透明プラスチックラップの中へ移して胚を培養する「ラップ法」の研究を続けた結果、2012年6月22日、7月8日、7月15日に計3個体のヒヨコを誕生させることに成功しています。その年度の実験だけでも300個以上の卵を用いて試行錯誤を続けたそうですが、成功したときの条件下での実験に限れば、10個中3個が孵化したため、成功率率30%とのこと。

最初の成功例では、56時間保温後に割卵していたそうですが、その後の研究により保温時間無しでも孵化に成功。また、最近では鶏卵だけでなくウズラ卵の孵化にも成功しているそうです。

生浜高校生物部のこれらの研究成果は数々の賞に輝いていますが、今年、NHK番組『ガッテン!(ためしてガッテン)』(5月18日(水)放送)で取り上げられたことがきっかけとなり、世界的な反響を呼んでいます。

Does this answer which one came first?
Amazing video shows an egg transform into a chicken using a plastic cup and cling film but NO SHELL in school science experiment
(Mail Online By Louise Cheer for Daily Mail Australia Published: 08:35 GMT, 8 June 2016)

 

Bizarre experiment shows egg grow into a chick WITHOUT a shell (Mirror 12:02, 7 Jun 2016 Updated 14:21, 8 Jun 2016 By Kara O’Neill)

 

Video shows how to incubate an egg without the shell
A class of high school students in Japan have used a plastic cup and cling film to incubate and “hatch” a chicken egg without the shell. (CNET June 7, 201611:53 PM PDT by Michelle Starr)

 

Students create a baby chick from an egg without a shell (NEW YORK POST By Alexandra Klausner June 8, 2016)

 

ザ!世界仰天ニュース 高校生が「殻を割った卵からヒヨコをふ化

生浜高校生物部顧問の田原豊先生らが新しい方法を報告した論文。

A Novel Shell-less Culture System for Chick Embryos Using a Plastic Film as Culture Vessels
The Journal of Poultry Science Vol. 51 (2014) No. 3 p. 307-312

NoShell

 

参考

  1. 千葉県知事賞 殻無し卵孵化への挑戦! ー誕生ー 千葉県立生浜高等学校生物部 (PDFファイル):””生物部の顧問である田原豊先生は食用有精卵を割卵し殻無し状態で発生を詳しく観察する実験を30年以上先輩の方々と続けてこられた。しかし、誕生には一度も成功していなかった。この実験に興味を持った私たちはヒヨコを誕生させることを目標に、この研究を開始することにした。”
  2. 千葉県教育長賞 殻無し卵孵化への挑戦!Ⅱ -保温0時間割卵- (PDFファイル)(千葉県立生浜高等学校 3年次 チームピヨちゃん):”千葉県立生浜高等学校生物教室では,2012年独自に開発したプラスチック製人工容器内でニワトリのヒナ誕生に成功した。しかし,この成果は保温0時間での割卵ではなく,保温56時間前後の割卵での成功であった。このとき,割卵時期はとても重要で56時間前後が最適と結論付けられた。ところが,2011年に同様の研究を行っていた千葉県立船橋高等学校の谷春菜さん他2名の研究により,保温0時間割卵では孵化は不可能であるが,卵殻外で途中までは培養が可能であるという報告があった。千葉県立船橋高等学校の谷春菜さんらの方法を再検証し,孵化に至らない主な原因は異常な率の奇形発生,カルシウム不足および孵化が近づいた時期の酸欠であることを突き止めた。すでにカルシウム不足と酸欠の対処法は先輩たちが解き明かしていたので,奇形を発生させないための条件を突き止めることが出来れば,誕生の可能性がでてくるのではないかと考えた。”
  3. 千葉県立生浜高等学校 理科通信 TOPICS
  4. 速報:チームピヨちゃん快挙!殻無しウズラ卵孵化研究 (特集記事 生物室通信 千葉県立生浜高等学校):”平成26年12月22日からお台場にて行われていた、日本学生科学賞中央審査会で、本校研究チーム「チームピヨちゃん」が、読売新聞社賞を受賞しました。”
  5. 6月22日(水) 本校の殻なし卵孵化研究、更に世界を駆けめぐる (生浜NOW 千葉県立生浜高等学校)
  6. 日本の高校生が「殻無しの卵からヒナを誕生」させた! 千葉県の高校生物部の研究が世界で話題に (POUCH 田端あんじ 2016年6月15日):”現在は、ニワトリのみならずウズラのヒナをも孵すことにも成功したという、生浜高校生物部。一体なぜ、今再び彼らの研究が注目を集めているのかといいますと、それは今年5月18日(水)放送のNHK番組『ガッテン!(ためしてガッテン)』で取り上げられたから!”
  7. 三重県総合教育センター課題研究講座 生物教材 No.114 「ニワトリのふ化の観察 -殻無し卵を用いた観察方法-」 :”これまで適当な観察法がなかったために授業での展開が難しかったのですが、1995年に日本生物教育会の千葉大会で千葉工業高校の田原先生が発表された「殻無し卵のふ化実験」は新しい観察法で、飯南高等学校でも生徒の関心の高い観察・実験となっています。”

相手の体に触れない新しい”体位” カエルで発見

カエルの受精は体外で起こりますので、雌が産んだ未受精卵に雄がただちに精子をかけられるよう、予め雄が雌を抱きかかえるような体勢をとります。この行動は「包接」と呼ばれますが、カエルの包接の”体位”はこれまで6種類が知られていました。

Willaert2016PeerJGraphicalAbstract6Positions(PeerJ 4:e2117 https://doi.org/10.7717/peerj.2117)

インドの研究者らは、ボンベイナイトフロッグ(英語名:Bombay night frogs, 学名:Nyctibatrachus humayuni)が、この6つのいずれでもない、新しい体位で包接することを発見し、この新しい体位を「背面またぎ」(Dorsal straddle)と命名しました。

DorsalStraddle(PeerJ 4:e2117 https://doi.org/10.7717/peerj.2117)

この体位の特徴は、雄は雌を抱きかかえることはせず、葉や木の枝をつかんだりして体を保持しながら雌の背中の上にまたがる格好になり、雌の背中に精子を放出するというものです。射精後に雄は雌から離れ、そのあと、雌が産卵します。背中を伝わり落ちてきた精子が、産み出された未受精卵に到達して受精が起こると考えられます。

… しかし、ハンケン氏が面白いと思ったのはその後だった。

「ほとんどのカエルは、メスが産卵するのと同時にオスが精子を出します。ボンベイナイトフロッグの場合、メスはオスが去ってだいぶ経ってから卵子を放出します。これにはとても驚きました」

 ダス氏とその研究チームは、この時間差はオスの精子がメスの背中を下りてきて受精するのを待つためではないかと考えている。ハンケン氏も、おそらくその 推測は正しいだろうとしながらも、卵子と精子が正確にいつどこで出会うのかについてこの研究は言及していないと指摘した。 (カエルの交尾に「7番目の体位」発見 NATIONAL GEOGRAPHIC日本版 2016.06.17)

Froggy Style: New Sex Position Discovered Among Frogs and Toads

参考

  1. Willaert B, Suyesh R, Garg S, Giri VB, Bee MA, Biju SD. (2016) A unique mating strategy without physical contact during fertilization in Bombay Night Frogs (Nyctibatrachus humayuni) with the description of a new form of amplexus and female call. PeerJ 4:e2117 https://doi.org/10.7717/peerj.2117
  2. Doing it froggy style: Kermit Sutra’s seventh position revealed (New Scientist By Sandrine Ceurstemont 14 June 2016)
  3. The ‘Dorsal Straddle’ Is a Newly Discovered Froggy Sex Position (Discover By Carl Engelking | June 14, 2016 6:00 am)
  4.  New sex position ‘froggy style’ found by studying mating habits of FROGS (MIRROR Online 11:59, 14 Jun 2016 Updated 12:18, 14 Jun 2016 By Katherine Clementine)
  5. カエルの交尾に「7番目の体位」発見 メスの背中に射精する「背中またぎ」、「ドラマを見ているよう」とインドの研究者 (NATIONAL GEOGRAPHIC日本版 2016.06.17)
  6. カエルの特異な交尾、体に触れない「7番目の体位」 研究 (YAHOO!JAPANニュース AFP=時事 6月15日(水)16時37分配信)

クラゲの中に入り込んで泳ぐ魚をオーストラリアの写真家が撮影

オーストラリアの写真家ティム・サミュエル(Tim Samuel)氏が海中で不思議な光景を目撃し、撮影した写真をインスタグラムに投稿したものが話題になっています(2015年12月、オーストラリアのバイロン・ベイで撮影)。


それは、クラゲの中にすっぽりと入り込んだまま泳いでいた魚でした。魚を逃がしてあげようかと悩んだけれども、結局、この魚の運命は自然に任せることにしたそうです。

“I definitely thought about setting it free, but in the end decided to just let nature run its course.” (Tim Samuel)

Photo shows ocean oddity: A fish inside a jellyfish

この魚は何でしょうか?

クイーンズランド大学海洋科学センターの海洋生物学者イアン・ティベット氏によると、この魚はアジの仲間の幼魚と考えられる。捕食する外敵から身を守るため、クラゲの毒針のかげに隠れる習性があると言われている。

ハワイ大学の生物学教授ロバート・キンジー3世はハフポストUS版の取材に対し、この魚がアジ科の一種であると確認した。(クラゲにはまったお魚さん、オーストラリアの海をゆーらゆら(画像) (The Huffington Post日本語版 Chris D’Angelo 2016年06月08日)

一方、このクラゲの種類は?

米ノースカロライナ大学ウィルミントン校のロブ・コンドン准教授は、ヒドロ虫綱のクラゲではないかと推測する。

約200種のクラゲを発見してきた分類学者リサ・アン・ガーシュウィン氏も、クラゲの種を知りたいと考えている。同氏によれば、このクラゲは箱虫(はこむ し)鋼と鉢虫(はちむし)鋼が合わさったような外見をしているという。(Living Fish Found Inside Jellyfish in Bizarre Underwater Scene.NATIONAL GEOGRAPHIC By Elaina Zachos 米井香織 訳 PUBLISHED June 7, 2016)

魚がどのようにしてクラゲの中に入り込んでしまったのか不思議ですが、下の動画のように魚がクラゲにちょっかいを出しているうちにはまり込んだのかもしれません。

Fish Commandeers Jellyfish

クラゲの傘の内側に隠れて外敵から身を守る習性を示す魚もいます。
Jellyfish becomes a floating safehouse for tiny fish!

 

参考

  1. クラゲに閉じ込められて泳ぐ魚、オーストラリアで撮影 (CNN.co.jp 2016.06.08 Wed posted at 10:48 JST)
  2. Living Fish Found Inside Jellyfish in Bizarre Underwater Scene (NATIONAL GEOGRAPHIC By Elaina Zachos 米井香織 訳 PUBLISHED June 7, 2016)
  3. 珍写真「クラゲに入った魚」が話題、専門家に聞いた (NATIONAL GEOGRAPHIC日本語版 2016.06.10)
  4. クラゲにはまったお魚さん、オーストラリアの海をゆーらゆら(画像)(The Huffington Post日本語版 Chris D’Angelo 2016年06月08日)

30年間冷凍保存のクマムシが生き返る

国立極地研究所の研究者らは、1983年11月に南極昭和基地周辺で採取されたコケ試料を30年ぶりに解凍し、コケ試料中に含まれていたクマムシの個体を蘇生させ繁殖能力を確認することに成功しました。

餌のクロレラを与えて飼育すると、1匹はあまり食べずに死んだが、もう1匹は5回産卵し、14匹がかえった。また、コケの中から卵が見つかり、水につけると6日後にかえり、餌を与えると成長して産卵した。 (毎日新聞2016年1月15日)

Long-term survival has been one of the most studied of the extraordinary physiological characteristics of cryptobiosis in micrometazoans such as nematodes, tardigrades and rotifers. In the available studies of long-term survival of micrometazoans, instances of survival have been the primary observation, and recovery conditions of animals or subsequent reproduction are generally not reported. We therefore documented recovery conditions and reproduction immediately following revival of tardigrades retrieved from a frozen moss sample collected in Antarctica in 1983 and stored at −20 °C for 30.5 years. We recorded recovery of two individuals and development of a separate egg of the Antarctic tardigrade, Acutuncus antarcticus, providing the longest records of survival for tardigrades as animals or eggs. One of the two resuscitated individuals and the hatchling successfully reproduced repeatedly after their recovery from long-term cryptobiosis. This considerable extension of the known length of long-term survival of tardigrades recorded in our study is interpreted as being associated with the minimum oxidative damage likely to have resulted from storage under stable frozen conditions. The long recovery times of the revived tardigrades observed is suggestive of the requirement for repair of damage accrued over 30 years of cryptobiosis. Further more detailed studies will improve understanding of mechanisms and conditions underlying the long-term survival of cryptobiotic organisms. (Tsujimoto et al., Cryobiology doi:10.1016/j.cryobiol.2015.12.003)

クマムシは体長1ミリ弱程度の、比較的どこにでも生息している生き物です。

「たるに変身 クマムシ(Water Bear)の秘密」  (乾眠する様子 3:01-)

クマムシはありきたりな生き物であるにもかかわらず、極端な低温や高温、真空、高圧、放射能などに耐えて生き延びることができることから、地球最強の生物と目される非常にユニークな存在です。

クマムシさんのうた(科学未来館フルバージョン)

Water Bear Don’t Care – SciTunes #14

クマムシの英語名は、Tardigradesですが、熊のようにのそのそ歩くことからwater bearとも、また、苔が好物なことから、moss pigletsとも呼ばれます。

Tardigrades Are Weird, Gross & Beautiful (ケイティ・ウェイン(Catie Wayne)によるクマムシの紹介動画)

クマムシは、極端な乾燥条件では代謝活動を停止するクリプトビオシスと呼ばれる状態になります。水分が補給されると再び生命活動が始まります。

乾眠してから復活するヨコヅナクマムシ (クマムシ博士の動画)

Tardigrades and Cryptobiosis (クリプトビオシスの説明 2:49-)

参考

  1. Recovery and reproduction of an Antarctic tardigrade retrieved from a moss sample frozen for over 30 years.  (Cryobiology Available online 25 December 2015 doi:10.1016/j.cryobiol.2015.12.003 Megumu Tsujimoto, Satoshi Imura and Hiroshi Kanda)
  2. 南極のクマムシ、30年を超える凍結保存から目覚め、繁殖に成功 (国立極地研究所 プレスリリース 2016年1月14日):”国立極地研究所(所長:白石和行)の辻本 惠 特任研究員を中心とする研究グループは、南極昭和基地周辺で1983年11月に採取され、30年と半年の間凍結保存されていたコケ試料からクマムシを取り出し、その蘇生直後の回復と繁殖(注1)の様子を記録することに成功しました。クリプトビオシス(注2)能力を持ち、「最強動物」とも呼ばれるクマムシの、これまでの最長生存記録は乾眠(注3)状態の室温保存で9年でしたが、今回の研究ではその記録を大幅に更新しました。”
  3. クマムシが30年ぶりに覚醒 (むしブロ クマムシ博士のドライ日記 2016-01-12)
  4. クマムシ30年冷凍、蘇生 南極で採取、産卵・繁殖も (毎日新聞2016年1月15日)
  5. 30年以上前に南極で採取されたクマムシが蘇生して繁殖! – 極地研 (マイナビニュース 2016/01/15)
  6. 高知大学キャンパス内のクマムシ

アマミホシゾラフグ 2015年新種トップ10に

何年も前から奄美大島の海底でダイバーらによって目撃されていたミステリーサークル。誰が一体何の目的でこのような不思議な幾何学模様を海底の砂場に作っていたのか、その謎が解けたのが2014年でした。ミステリーサークルをつくっていたのは、新種のフグ。このフグが「新種トップ10」に選ばれました。

「新種トップ10」は、米ニューヨーク州立大の国際生物種探査研究所(State University of New York College of Environmental Science and Forestry (ESF))が毎年選び、分類学の父と呼ばれる植物学者リンネの誕生日5月23日に合わせて発表しているものです。

ESF: Top 10 New Species for 2015

Pufferfish: ‘Crop Circles’ under the Sea
Torquigener albomaculosus
Location: Japan

How it made the Top 10: Scientists recently solved a 20-year-old mystery under the sea and discovered a new fish. Intricate circles with geometric designs about six feet (2 meters) in diameter, found on the seafloor off the coast of Amami-Ōshima Island, were as weird and unexplained as crop circles. They turn out to be the work of a new species of pufferfish, Torquigener albomaculosus. Males construct these circles as spawning nests by swimming and wriggling in the seafloor sand. The nests, used only once, are made to attract females. The nests have double edges and radiating troughs in a spoke-like geometry. The design isn’t just for show. Scientists discovered the ridges and grooves of the circle serve to minimize ocean current at the center of the nest. This protects the eggs from the turbulent waters and possibly predators too. Yoji Okata, an underwater photographer, first observed the artistic behavior. Subsequently, a team of ichthyologists and a television crew carried out an expedition to record the phenomenon.

ESFによる説明を日本語に訳しておきます。

フグ:海底のミステリーサークル
Torquigener albomaculosus
場所:日本
トップ10に選ばれた理由:最近、科学者らは20年来の海底の謎を解き、新種の魚を発見しました。奄美大島の海岸沖の海底で発見された直径約2メートルの幾何学的なデザインをもった複雑なサークルは、ミステリーサークルと同様に奇妙で説明がつかないものでした。そのサークルは新種のフグTorquigener albomaculosusによって作られたものであることが明らかになりました。雄が、海底の砂場を体をよじらせて泳ぎながら、産卵用の巣としてこれらのサークルを構築します。その巣は、一度きりしか使われませんが、メスを誘い寄せるために作られるのです。その巣は、縁が2重になっていて、車輪のスポークのような幾何模様の放射状の溝があります。このデザインは単に見せるためだけではありません。科学者の発見によると、サークルにある畝と溝は巣の中心部分で潮の流れを最小にする効果があります。このことにより卵はかき乱すような水野流れや、おそらくは捕食者からも守られているのです。水中写真家の大方洋二氏が初めてこの芸術的な行動を観察しました。その後、魚類学者のチームとテレビクルーがこの現象を記録するための調査を行いました。

アマミホシゾラフグを紹介したBBCの番組。アマミホシゾラフグのオスがミステリーサークルを作るプロセスや、産卵行動が、美しい映像で紹介されています。

Japanese Pufferfish Masterpiece – BBC Life story David Attenborough (7分17秒)

Attracting attention is an essential part of winning a mate. The world’s oceans are filled with brilliant colours,…all designed to make their wearers conspicuous. Unfortunately this small, Japanese puffer fish is dull,…almost to the point of invisibility but to compensate,…he is probably nature’s greatest artist. To grab a female’s attention, he creates …something that almost defies belief. His only tools are his fins. In his head, a plan of mathematical perfection. He ploughs the sand, breaking it up into the finest of particles. These shells aren’t just rubbish to be removed,…he uses them to decorate the bridges of his construction. He can’t rest for more than a moment, but must work 24 hours…a day for a week, or the current will destroy his creation. A final tidy up and his masterpiece is complete. Nowhere else in nature does an animal construct something…as complex and perfect as this. If this doesn’t get him noticed, nothing will. Now it’s ready for inspection. A female, swollen with eggs. To make sure she gets the best view, he encourages her into the centre. Inspection over,…she withdraws to await the final stage of the process. By the next morning all the softest sand is now in the middle. The centre of the arena has been flattened. Right on cue here she is. This is what she wanted. It’s a perfect bed for her eggs. The male now grasps her cheek and then fertilises her miniscule eggs. And with a quick flick of his fins, he buries them. They carry on like this until she has finished laying. An hour of his rough affection leaves a love bite on her cheek. Finally, she leaves. He stays to fan the eggs until they hatch,…while his extraordinary work of art fades away around him. (転載元Transcript)

番組のシーンの概略。

0:23 色鮮やかな他の海の生き物たちに比べると、アマミホシゾラフグはとても地味で目立ちません。しかし、おそらく自然界でもっともすばらしい芸術家なのです。
0:38 オスはメスを惹きつけるために、ほとんど信じられないようなことをします。
0:54 彼が用いる道具は、ヒレだけ。
1:55 彼は休むことなく、1日24時間、1週間働かなければなりません。そうしないと、潮の流れが彼の創作物を壊してしまうことになるでしょう。
2:22 彼のマスターピースの完成
3:42 メスが登場し雄がつくった作品をチェック
4:16 メスは一度退場し、最終工程を待ちます。翌朝までには、一番やわらかい砂が真ん中に集められています。アリーナの真ん中の部分は平らにされています。
5:08 メスにとって完璧な産卵の場ができあがっています。オスはメスのほほを噛み、メスが産んだ卵に精子をかけ受精させます。
5:25 オスはひれをパタパタと動かして卵を埋めます。メスが卵を産み切るまでこれらの行動が繰り返されます。
6:38 メスは去り、オスは卵の世話をするために残ります。

参考

  1. ESF: Top 10 New Species for 2015 On the list: agile spider, North American dinosaur and fish that makes circles in the sand (ESF, State University of New York College of Environmental Science and Forestry 5/21/2015)
  2. Keiichi Matsuura. A new pufferfish of the genus Torquigener that builds “mystery circles” on sandy bottoms in the Ryukyu Islands, Japan (Actinopterygii: Tetraodontiformes: Tetraodontidae). Ichthyological Research January 2015, Volume 62, Issue 2, pp 207-212 Date: 06 Sep 2014
  3. 奄美大島の海底にミステリーサークルを作るフグ「アマミホシゾラフグ」が世界の新種トップ10(2015年)に選ばれました (PDFリンク)(国立科学博物館 平成27年5月21日):”独立行政法人国立科学博物館(館長:林良博)の名誉研究員、松浦啓一が2014年に新種として発表した「アマミホシゾラフグTorquigener albomaculosus Matsuura, 2014」が、国際生物種探査研究所(ニューヨーク州立大学)の世界の新種トップ10(2015年)に選ばれました。”
  4. あのフグがついに新種!(ブログ 水中写真家・大方洋二の魚って不思議! 2014/9/7):”奄美大島の海底で発見されたミステリーサークル。NHK「ダーウィンが来た!」で長期ロケを行い、放送後にインターネットで情報が流れたために海外のメディアから問い合わせが殺到。あの BBCも取材に訪れたほど。”
  5. SBI講座『ミステリーサークルの謎』:”2014年2月2日、瀬戸内町公民館で「大島海峡ミステリーサークルの謎」についての講演会が開催されました。講演会の様子やミステリーサークルが出現する奄美大島海峡について、マリンステイションのダイビングスタッフ伊藤がお伝えします。…講師の松浦啓一さんは水産学博士で魚類分類学のスペシャリスト。…このミステリーサークルは2007年に清水で伊藤が初めて発見して以来、正体は謎のまま。まさにミステリーだったのですが、2011年に水中写真家の大方洋二さんとともに、フグとサークルの関係を確認しました。なんと大方洋二さんは今から20年程前にも嘉鉄でサークルを見た事があったそうです。”
  6. アマミホシゾラフグ フグ科 学名 Torquigener albomaculosus 奄美大島・瀬戸内町の清水と嘉鉄海域で発見された海底ミステリーサークルの作者である。(せとうちなんでも探検隊 奄美大島の瀬戸内町文化遺産活用実行委員会のプロジェクト)
  7. See the top 10 new species of 2015 – in pictures (The Guardian 21 May 2015):”A cartwheeling spider and a dinosaur dubbed the ‘chicken from hell’ are among the 10 most amazing creatures chosen by scientists from over 18,000 species new to science in the last year. Find out more on the SUNY College of Environmental Science and Forestry website”
  8. アマミホシゾラフグ:巣作り名人、「新種トップ10」に (毎日新聞 2015年05月21日):”同研究所は生物多様性の保全などを目的に08年からトップ10を発表。今回は昨年新種とされた約1万8000種から選んだ。”
  9. ミステリーサークル描くフグ「世界の新種」に (読売新聞 YOMIURI ONLINE 2015年05月22日):”鹿児島・奄美大島で海底に美しい「ミステリーサークル」を描くフグが、国際的な研究組織が選ぶ今年の「世界の新種トップ10」に入ったと、国立科学博物館が21日発表した。…同館の松浦啓一・名誉研究員(66)らが新種と確認し、昨年、星をちりばめたような模様から「アマミホシゾラフグ」と命名した。…調査に参加した水中写真家の大方洋二さん(73)は、「何十年も潜って一番驚いた発見」と喜んでいる。”
  10. NHK ミラクル・スピーシーズ ダーウィンが来た!:”新種TOP10とは?アメリカのニューヨーク州立大学・国際生物種探査研究所は、毎年5月23日、分類学の父で植物学者のカール・リンネの誕生日にあわせて、前年度に発見された18000種にも及ぶ新種の中からTOP10を選出し、発表しています。”
  11. 海底のミステリーサークルができるまで。
  12. NHK総合「ダーウィンが来た!生きもの新伝説」 – 世紀の発見!海底のミステリーサークル – 放送日 2012年9月9日(日) 19:30~20:00 (gooテレビ番組):”シッポウフグの仲間がやって来た。フグは地面を掘ったり、海藻を抜きながらミステリーサークルをつくっていた。胸びれや尾びれなど、体全体を使って、発見から6日目にミステリーサークルができていた。さらにフグは、貝殻の欠片を集めて、丸くて真ん中に細かい砂があり、スジ模様や起伏などのある形を作っていた。”

辛い状況の仲間を助ける、ドブネズミの共感力

大変な思いをしている人に手を差し伸べるのは、人間や犬などの高等な動物だけが持つ優しさかというとそうでもないようです。関西学院大学の研究グループが、ラット(ドブネズミ)にも仲間を助ける感覚が存在していることを2015年5月12日にAnimal Cognition誌で報告しました。

下の写真に示すように、2つの区画のうち水を張ったほうに一匹のラットを入れ、他方にも別のラットを入れます。真ん中の透明な仕切りにはドアがついていて、水がないほうにいるラットはそのドアを開けて、水中にいるラットを助け出すことができるつくりになっています。このような装置で、ラットが水中の仲間を助けるため仕切りのドアを開けるかどうかを調べる実験を行いました。

RatRescueAnnotated
(説明の語句を除く写真部分は関西学院大学報道資料より転載)

この実験の結果、ラットが、水中にいる仲間のラットを助ける行動をとることが明らかになりました。

面白いことに、自分自身にこの辛い”水責め”経験があるラットのほうが、仲間を助けるまでの時間が早いということが示されました。下記の図で、横軸はセッション回数、縦軸はドアを開けるのにかかった時間。自らも”水責め”された経験があるラットは、2、3回のセッション後には仲間を速やかに助けることを学習しています。

RatRescue2
(関西学院大学報道資料より転載)

自分自身が過去に苦しんだことがある人のほうが、他人の苦しみを察する能力が高いということに通じるのでしょうか。

参考

  1. Nobuya Sato, Ling Tan, Kazushi Tate, Maya Okada. Rats demonstrate helping behavior toward a soaked conspecific. Animal Cognition, 12 May 2015 ; DOI: 10.1007/s10071-015-0872-2
  2. 溺れる友に手を差し伸べるラット  —ラットにおける援助行動— (関西学院大学 報道資料2015年5月11日)(PDFファイル3ページ):”関西学院大学文学部・佐藤暢哉教授およびその研究グループは、齧歯(げっし)類であるラットが、窮地に陥っている仲間のラットに対して共感し、その苦境から助け出すことを示しました。”
  3. Rats will try to save other rats from drowning (ScienceDaily May 12, 2015):”Rats have more heart than you might think.”
  4. ラットに共感能力:「助けなきゃ」水責めに仲間が反応 (毎日新聞 2015年05月12日):”ラットは、水に入れられた仲間がいると苦境を察して助けようとすると、関西学院大(兵庫県西宮市)の研究グループが実験で示し、独の比較認知科学誌(電子版)で12日発表した。”

チリ南部のカルブコ火山が約50年ぶりに大噴火

2015年4月22日に南米チリ南部にあるカルブコ(Calbuco)火山が約50年ぶりに大噴火を起こしました。
Explosión volcán calbuco

Erupción Calbuco Chile 2015, 2 Timelapse Volcán HD,

Calbuco Volcano Blankets Towns In Chile With Ash

今回のカルブコ(Calbuco)火山の噴火の映像にUFO(未確認飛行物体)が写り込んでいるのではないかと、話題になっています。
5 AMAZING UFO / OVNI Video’s from Witnesses at Calbuco Volcano!!

参考

  1. カルブコ火山が約50年ぶり噴火、チリ南部で非常警報(AFP 2015年04月23日):”(一部更新)南米チリ南部にあるカルブコ(Calbuco)火山が22日、約50年ぶりに噴火し、当局が非常警報を発令した。”

ダンゴムシの交替制転向反応に触覚が関与

日本の高校生が、ダンゴムシで交替制転向反応が生ずるメカニズムに触覚が関与していることを実証する研究報告により2014年インテル国際学生科学技術フェアに入賞しました。

ダンゴムシは壁にぶつかっったときに右に曲がると、その次にまた壁にぶつかったら場合今度は左に曲がり、以降右、左、交互に曲がる傾向があり、「交替制転向反応」と呼ばれています。

【YOUTUBE動画】ダンゴムシは壁にぶつかり右に曲がると次は左に曲がる習性がある。トリビアの泉

 

参考

  1. 米の国際学生科学技術フェア、日本の高校生2人が入賞(朝日新聞DIGITAL 2014年5月17日22時31分):世界の高校生が科学研究の成果を競うインテル国際学生科学技術フェア(ISEF)が米ロサンゼルスで開かれた。最終日の17日、表彰式があり、富山県立高岡高3年の林靖人(やすひと)さん(17)が動物科学部門の2等、宮城県仙台第二高3年の山中美慧(みえ)さん(17)がエネルギー・運輸部門の2等にそれぞれ選ばれた。
  2. Intel ISEF 2014 ファイナリスト研修会:Intel ISEF 2014 への出場に備え、3月27日から 3月30日までの 4 日間、国際的な舞台で勝ち抜くための論理構築やコミュニケーション力、プレゼンテーション技術の向上を図るためのファイナリスト研修会がインテル株式会社つくばオフィスと東京オフィスにて開催されました。
  3. オカダンゴムシの交替性転向反応はなぜ起こるのか? 林 靖人(富山県立髙岡高等学校2年) (つくば生物ジャーナル Tsukuba Journal of Biology (2013) 12)(PDF リンク):本研究では、交替性転向反応が障害物と接触する触角の方向性によって最終的に決定されているという仮説をたて、これを検証した。ダンゴムシは最初の転向後、BALMによって曲がった向きと反対側へ傾くように進み、次の分岐点では、接触した触角とは逆方向に転向する。これによって結果的に交替性転向反応を示すと考えられる。
  4. 知の回廊 第56回『ダンゴムシから進化を読む』 ダンゴムシから進化を読む 陸棲等脚類はなぜ集合するのか (中央大学 YOUTUBE動画):節足動物 甲殻類 等脚目 ワラジムシ亜目 フナムシ ワラジムシ ダンゴムシ オカダンゴムシ(Armadillidium vulgare) クチクラ バソトシン バソプレッシン アンギオテンシンII 抗利尿ホルモン 水分摂取
  5. ダンゴムシ迷路・娘の自由研究用(YOUTUBE動画 BGMあり)
  6. ダンゴムシの迷路
  7. ダンゴムシの意思決定 Decision-making in pill bugs The 27th Annual Conference of the Japanese Society for Artificial Intelligence, 2013 (PDF link):ダンゴムシの交替性転向反応は,BALM 以外にも走触性(Hughes, 1989)や記憶(Kupfermann, 1966)など,複数の機構が並列的に作用して実現されている可能性が高く(右田・森山, 2005),これらを統合して転向方向を選択する意思決定機構の存在が予想される.著者らは,ダンゴムシ個体にT字路を連続して遭遇させた実験(Moriyama, 1999)でしばしば観察された,転向方向の変更(図1)は,ダンゴムシの意思決定が顕著に反映された現象なのではないかと考えている.転向方向の変更は,個体がT字路において転向した後,次のT字路へ達するまでに停止し,後進で直前のT字路へ引き返し,前回の転向とは逆の方向へ転向することで達成される(図1).後進を含むこの一連の行動はBLAMでは説明できないため,転向方向の変更は別の機構の働きによって現れると考えられる.
  8. 川合隆嗣 無脊椎動物における交替性転向反応研究の展開と問題点について  動物心理学研究 第61巻第1号 83-93 (2011)(PDFリンク):交替性転向反応(turn alternation)と呼ばれる現象がある。これは,連続する分岐点において,動物がある方向に曲がると,その次の分岐点では前とは逆の方向に高確率で曲がる傾向を指す。…この傾向は,微生物から昆虫に至るまで幅広い無脊椎動物の間で観察することができ,1950年代から数多くの実験がなされている。…しかしながら,交替性転向反応のメカニズムや制御変数に関する統一的な見解は未だに得られていない。…脚を持たない無脊椎動物におけるメカニズムまで説明できる一般性の高い仮説は,現在のところない
  9. オカダンゴムシの交替性転向反応 : 通路長・転向方向・転向回数の効果(PDFリンク 関西学院大学リポジトリ 人文論究, 60(3): 113-125 2010-12-10):少なくともワラジムシ目の動物において現在最も有力な仮説とされているのは,Hughes(1985)のBALM(bilaterally asymmetrical leg movements)仮説である。この仮説では,反応が交替性に現れる原因を,左右の脚の運動量差を均一にするメカニズムが生体に働くためであるとしている。例えば,ある分岐点で右に曲がると左脚を多く使用することになる。すると次には,左右の脚の運動量を均衡にしようと右脚が活動性を上げる。すなわち,左に曲がるということになる。
  10. オカダンゴムシの交替性転向反応とその逃避行動としての意味(日本応用動物昆虫学会誌 50(4), 325-330, 2006-11-25)(PDFオープンアクセスリンク):オカダンゴムシは交替性転向反応を示すことが知られている.この反応の機構として,左右の脚にかかる負荷を均等にするというBALM仮説が知られている.
  11. R. N. HUGHES. Mechanisms for turn alternation in woodlice (Poreellio Beaber): The role of bilaterally asymmetrical leg movements. Animal Learning & Behavior.1985, 13 (3), 253-260 (PDFリンク):Along with results of the other experiments, this result in particular supported an explanation for woodlouse alternation based on bilaterally asymmetrical leg movements (BALM)arising from the negotiation of forced turns. Such asymmetry is seen as biasing an animal to turn in the opposite direction to a preceding forced turn.
  12. R. N. HUGHES. TURN ALTERNATION IN WOODLICE (PORCELLIO SCABER). Anim. Behav ., 1967, 15, 282-286 (PDFリンク):As the persistence of the tendency seems to depend on time, it might be rewarding to seek a neural controlling mechanism involving the establishment of a short-term memory trace somewhere in the central nervous system (as suggested by Kuferman, 1966), or else, at a more peripherallevel, greater inhibition of neural components of the limbs adjacent to the outer wall of a maze turn i.e. the limbs that have to `walk further’ .

メスにペニス、オスに膣、 北大研究者が発見

メスにペニス、オスに膣、 セックスでのオスメスの役割が逆になっている例を北海道大学の研究者が世界で初めて発見

オスは積極的に多数のメスと交尾しようとし、メスは受け入れるオスを選ぶというのが交尾行動における一般的なオスメスの役割だと考えられます。メスが積極的に多数のオスを相手にする(promiscuous)、オスメスの性行動での役割がひっくり返った生き物はこれまでにいくつか知られていましたが、外部生殖器の構造まで逆になっている例はありませんでした。ところがブラジルの洞窟に棲むある昆虫の種では、メスにペニス、オスに膣があり、交尾行動に入ると40~70時間もの間メスがオスをがっちりつかんで離さないという、いわばオスメスの役割におけるSWAP現象が発見されました。

Neotrogla_curvata_annotated(交尾の体勢もオスメスが通常の昆虫とは逆でメスがオスに乗りかかっています。写真:北海道大学プレスリリースより)

論文のタイトルは、Female Penis, Male Vagina, and Their Correlated Evolution in a Cave Insect
(洞窟棲昆虫の「雌の陰茎」と「雄の膣」の間に見られた共進化)。

この昆虫は2010年に新種として発見されたもので、その後生殖器の構造と性行動を詳細に解析した結果、今回の発見につながりました。

カレントバイオロジーを発行しているセルプレス社では、論文が世間に与えたインパクトを測る指標Article level metricsのスコアを論文ごとに表示しています。それによると今回の論文のインパクトはカレントバイオロジーで発表されこの計測の対象となった論文3,157報の中で、堂々の1位。他の雑誌も含めてスコアを計測した209万798報の論文の中でも46位という非常に高い順位です。メスにペニスというのが衝撃的で、世界中のニュースサイト、ブログ、ツイッターで取り上げられ、非常に大きなインパクトを与えたことがわかります(リンク:この論文のArticle level metrics)。

参考

  1. Kazunori Yoshizawa, Rodrigo L. Ferreira, Yoshitaka Kamimura, Charles Lienhard. Female Penis, Male Vagina, and Their Correlated Evolution in a Cave Insect. Current Biology. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2014.03.022:
  2. 交尾器が雌雄で逆転した昆虫の発見-雌がペニスを持つ洞窟棲チャタテムシ-(北海道大学プレスリリース 2014/4/18)
  3. 吉澤和徳の研究室:準新翅類(半翅系昆虫)の系統と進化に関する研究。News 雌がペニスを持ち,それを使って交尾中雄を拘束する昆虫に関する論文がでました.
  4. Female insect uses spiky penis to take charge – Brazilian cave creatures’s marathon sex sessions extract nourishment along with sperm from reluctant male (Nature News 17 April 2014)
  5. In sex-reversed cave insects, females have the penises (ScienceDaily April 17, 2014): “Although sex-role reversal has been identified in several different animals, Neotrogla is the only example in which the intromittent organ is also reversed,” says Kazunori Yoshizawa from Hokkaido University in Japan.
  6. Lienhard, C., Do Carmo, T.O., and Ferreira, R.L. A new genus of Sensitibillini from Brazilian caves (Psocodea: ‘Psocoptera’: Prionoglarididae). Rev. Suisse Zool.. 2010; 117: 611–635
  7. In weird Brazilian cave insects, male-female sex organs reversed (Reuters  Thu Apr 17, 2014 12:09pm EDT): “Evolution of novelties like a female penis is exceptionally rare. That’s why I was really surprised to see the structure,” entomologist Kazunori Yoshizawa of Japan’s Hokkaido University said by email. Yoshizawa said that although sex-role reversal has been documented in several different types of animals, these insects are the sole example in which the “intromittent organ” – the male sex organ – is reversed, Yoshizawa said.
  8. 男女逆転…メスがオスに交尾器挿入する昆虫発見 (読売新聞 YOMIURI ONLINE 2014年05月04日 17時44分):北海道大の吉沢和徳准教授(昆虫形態学)らの研究チームは、メスがオスの体に交尾器を挿入して交尾する昆虫を、ブラジルの洞窟で発見したと、米学術誌「カレント・バイオロジー」で発表した。

 

イグ・ノーベル賞受賞報道記事

  1. イグ・ノーベル賞 雌雄逆の昆虫発見 日本人研究者に生物学賞 (NHK NEWS WEB 9月15日 11時15分) ノーベル賞のパロディーとしてユニークな研究に贈られる「イグ・ノーベル賞」の授賞式がアメリカのハーバード大学で行われ、メスにオスのような生殖器がある昆虫を発見した北海道大学などの研究者が「生物学賞」に選ばれ、日本人の受賞は11年連続となりました。
  2. 雄と雌「逆転」の虫を研究、日本人らにイグ・ノーベル賞 (朝日新聞DIGITAL 森本未紀、小堀龍之 2017年9月15日08時06分) 受賞したのは吉澤和徳・北海道大准教授(46)、上村佳孝・慶応大准教授(40)、海外の研究者のチーム。ブラジルの洞窟で見つかった新種の虫の雌が「ペニス」のような器官を持ち、それを使って雄と交尾することを解明した。性差とは何かを考えさせるとして、研究が評価された。
  3. メスが「男性器」持つ虫発見…イグ・ノーベル賞(読売新聞YOUMIURI ONLINE 2017年09月15日 22時06分)受賞したのは、北海道大の吉澤和徳准教授(46)(昆虫学)、慶応大の上村佳孝准教授(40)(進化生物学)らで、ブラジルの洞窟にすむシラミに近いチャタテムシという昆虫の仲間は、メスが交尾器をオスに挿入することを発見した。
  4. イグ・ノーベル賞 交尾器「雌雄逆転」の昆虫、日本人発見 (毎日新聞2017年9月15日 13時10分 最終更新 9月15日 14時06分) ユニークな科学研究などに贈られる「イグ・ノーベル賞」の授賞式が14日、米マサチューセッツ州ケンブリッジのハーバード大で開かれた。ブラジルの洞窟に生息する昆虫の雌に、雄のような形状の交尾器(性器)があることを発見した吉澤和徳北海道大准教授(46)や上村佳孝慶大准教授(40)ら4人が生物学賞を共同受賞した。