最も特異な繁殖方法の 1 つとして、この小さな日本のウミワームは実際に尾に「ミニミー」を成長させます。そして、この「ミニミー」を広げ、単独で遠くまで泳ぎ、卵を産むための異性の同様の独立した尾を探します。同時に、ワームは再び交尾できるように別の尾を成長させます。科学者たちは、日本のアオコブシ (Megasyllisnipponica) が匍匐茎と呼ばれるこの生殖単位をどのように形成するのかに困惑しています。今回、東京大学の三浦徹教授率いる研究チームは、日本海のこの水棲虫の複雑な遺伝子発現を解明した。
海洋虫が成熟すると、後端から匍匐茎が成長します。匍匐茎が完全に成長すると、配偶子 (卵または精子) を持ち、匍匐茎形成のプロセスを通じて線虫の幹から分離します。この段階で、匍匐茎は、目や触角だけでなく、泳ぐために使用される剛毛も発達します。
次に、新しく独立した匍匐茎は、異性の匍匐茎を探し、そこで配偶子を放出します。このようにして、そのタスクは完了します。しかし、線虫自体は生き続け、成熟すると別の匍匐茎が再成長し、同様の方法で展開します。
進化生物学者らは、線虫が野生で配偶者を見つけるという危険な仕事をするときに、匍匐動物が主な動物を危害から守るため、この生殖能力を発達させたと考えている。また、匍匐茎が必要なものを見つけるためにどれだけ遠くまで移動するかによっては、この線虫の遺伝子がさらに遠くまで広がる可能性もあります。
しかし、線虫の体内で匍匐茎がどのように発達するかは、科学者にとって長い間興味深い謎でした。新しい研究により、この奇妙な性的戦略がついに明らかになりました。
「これは、独特の生殖方法を持つ動物の生活史に適応するために、正常な発生プロセスがどのように変更されるかを示しています」と三浦氏は述べた。
研究チームは、体全体の構造を担う Hox 遺伝子が動物全体で一貫しており、この場合、アオコノミムシの分節構造も同様であることを発見しました。これは、両端で表現が異なるのではないかと考えていた研究者らを驚かせた。
「興味深いことに、体の各部分の特徴を決定するHox遺伝子の発現は、この過程で一定です」と三浦氏は言う。 「これは、生殖のための産卵行動を制御するために、体の後部で頭部だけが誘導されていることを示唆しています。」
研究者らは現在、匍匐茎が卵を持つか精子を持つかを決定する要因を解明し、特に線虫はその生涯を通じてこの部分を再成長させるため、性決定のメカニズムと音節の生殖周期の内分泌調節を解明したいと考えている。
この研究は科学誌「Scientific Reports」に掲載された。