こるものさんのネタ帳

　DNA鑑定を用いた最新の研究によると、アメリカのバージニア州で飼育されていたメスのカマストガリザメ（Carcharhinus limbatus）が、オスザメと交尾することなく、自分で卵子を受胎させていたという。生物の中には、オスの精子なしにメス単独で子を宿す種があり、このプロセスは単為生殖と呼ばれる。DNA鑑定によってサメの単為生殖が確認されたのは今回で2回目となる。

　ティドビットと名付けられたこのメスザメは、定期健診の間に死亡してしまったが、そのときには妊娠していることはわかっていなかった。検死解剖の結果、ティドビットのお腹には出産間近の全長およそ30センチの赤ちゃんがいたことが判明したのだ。

　ティドビットは、子どものころに捕獲され、バージニア州バージニアビーチにあるバージニア水族館の水槽に運ばれた。そこで飼育された8年の間に、成熟した大人のサメに成長した。研究チームのリーダーでニューヨーク州立大学ストーニーブルック校海洋保護科学研究所のデミアン・チャップマン氏は、「ティドビットが妊娠していたのは非常に不思議なことだ。ティドビットが水族館で飼育されている間、水槽にはオスのカマストガリザメは1匹もいなかったのだ。この赤ちゃんはどこからやってきたというのだろうか？ この謎はDNA分析によって解明された」と話す。

　今回の最新研究は、先週発行されたイギリス水産学会の「Journal of Fish Biology」誌最新号に掲載されている。

　チャップマン氏が率いる研究チームは、人間のDNA親子鑑定と同じ手順で、母ザメと子ザメのDNA指紋を分析した。通常、サメのDNAの遺伝物質には、母親から受け継いだ部分と父親から受け継いだ部分が含まれる。

　しかし、ティドビットの赤ちゃんは通常とは異なっていた。「サメの胎児のDNA指紋はすべて母親から受け継いだものだった。つまり、父親由来の遺伝物質が存在しなかったのだ」とチャップマン氏は話す。

　哺乳類を除けば脊椎動物でも理論的には単為生殖が可能だと言われている。例えば、これまでにもコモドオオトカゲ、ニシキヘビ、ガラガラヘビ、ニワトリ、シチメンチョウといった種の事例が報告されている。

　ちなみに、人間の場合、単為生殖は不可能である。遺伝物質がすべて母親由来のものになると、ある種の遺伝子のスイッチがオフになり、胎児が成長することはない。

　そこで問題となるのは、「サメの単為生殖は、発生異常の一例にすぎないのか、それとも飼育中にオスザメと交尾を行わないメスザメの自然な対応なのか」という点だ。

　アメリカのフロリダ州サラソタにあるモート海洋研究所所長ロバート・ヒューター氏は、今回の研究報告を受けて、「サメの単為生殖は、実際には報告事例以上に発生している可能性がある。しかし、通常であれば複数の子どもを宿すのに、形成された胎児が1匹でしかなかったことを踏まえると、卵発生過程の異常と考えるのが妥当だろう。オスがいないときに普通に生じる生理的な反応だとは思われない」と話す。

　通常のプロセスでは、染色体の半分を含む卵子と残り半分の染色体を含む精子が受精して、生物個体の初期段階である胚（はい）が形成される。植物やメスの動物は、卵細胞が形成されるとき、極体と呼ばれる細胞を3つ作り出す。報告されたサメの単為生殖のケースでは、極体の1つが精子のように振る舞い、卵子を受胎させていた。「しかし、極体は遺伝子的には卵子と同一だ。そのため、遺伝子レベルの多様性が大きく失われる」とチャップマン氏は話す。

　単為生殖で生まれた子どもは母親の完全なクローンというわけではない。同じ遺伝物質であっても結合の仕方が異なるからだ。しかし、DNAの遺伝的多様性を欠いた動物は、免疫系や生殖機能などで先天性の異常が発生する危険性が高まると考えられている。

　研究チームは、異常妊娠に伴うストレスの増加がティドビットの死につながった可能性もゼロではないと報告している。

Photograph courtesy Institute for Ocean Conservation Science/Matthew D. Potenski

独特なT字型の頭を持つシュモクザメは、その頭の形のおかげで人間のように物を立体的に見ることができるとする研究が発表された。

「シュモクザメの頭があのように変わった形をしている理由について、これまで仮説はいくつも立てられてきたが、体系的な調査が行われるようになったのは比較的最近だ」と語るのは、研究に参加したフロリダ・アトランティック大学の感覚生物学者スティーブン・カジウラ氏である。

　シュモクザメの眼における電気的活動の分析に基づき、頭がT字型であるために人間のように奥行きを正確に認識できる優れた立体的視覚を持っていることがわかったという。このような立体視能力は、動きの速い獲物を捕えるのに役立っていると考えられる。「例えばイカは三次元的に素早く泳ぎ回る。このようにすばしこい獲物を狩るのは本当に難しいはずだ」。

　カジウラ氏の研究チームは、世界で生息が確認されている9種のシュモクザメの中から、フロリダのウチワシュモクザメ、オーストラリアのインドシュモクザメ、ハワイのアカシュモクザメの3種を選び、それぞれ最低6頭について視野を調べる実験を行った。

　実験対象のサメはすべて生息水域で捕獲した後、現地の大学の研究室に移送され、実験後はもとの海に戻された。アカシュモクザメは体長が4メートルを超えることもあるため、幼魚を捕獲した。研究室では、それぞれのサメの左右の眼の周囲に、弱い光を水平方向と垂直方向に弧を描くように当て、角膜のすぐ下に埋め込んだ電極で電気的活動を記録した。

　その結果、シュモクザメの左右の眼の視野が重なる部分の面積は、頭の尖ったハナグロザメやニシレモンザメの3倍あることがわかった。両眼が前を向いてついている動物の場合、視野が重なる部分が大きいために視覚が立体的になり、奥行きを正確に認識できる。

　ただし、研究を率いたフロリダ・アトランティック大学のミシェル・マコーム氏によると、シュモクザメは広い視野を得るために代償を支払っているという。シュモクザメの場合、左右の眼がかなり離れているため、頭の真正面にある死角がほかのサメより大きいのだ。「実際、シュモクザメの頭のすぐ前で小魚が群をなしていたというダイバーの目撃談もある。まるでサメをからかうように泳いでいたらしい」。

　この研究は2009年11月27日発行の「Journal of Experimental Biology」誌に掲載されている。

Photograph by Brian Skerry, NGS

一生懸命にがんばって、おさえてる感じがかわいいですねー。

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伊集院がむかし、
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　真似して若者が持ったりしちゃうんだよ
　俺らみたいなブ男が、バタフライナイフでちん毛をじょーり、じょーりやってるとこ流したら
　だれも持ちたいとは思わなくなるからそうすべき！」
って熱弁ふるってた

　ゾウの耳のような形のひれを持つタコや、透明なナマコの一種など、新種とみられる多数の生物を、最大で深さ５千メートルの深海生物調査で確認したと国際研究グループが２２日発表した

　グループの一員でカナダ・メモリアル大のポール・スネルグローブ博士は発見を受け「深海生物は非常に多様で炭素の循環などにも大きな役割を果たしているが、深海トロール漁や地球温暖化の影響を受けやすい」と指摘。「貴重な深海の生物多様性を守る努力が必要だ」と話している。

　調査は国連などが２０００年から１０年がかりで進める生物調査「海洋生物センサス」の一環。

　グループは０７～０９年、無人探査機などを使ってメキシコ湾や大西洋北部から中部、南米沖の太平洋などの水深千～５千メートルの深海の生物を調査し、約１万７５００種以上の生物を確認、中には多くの新種とみられる甲殻類などが含まれる。

　大西洋の中央部を走る深海の山脈「大西洋中央海嶺（かいれい）」での調査では、ゾウの耳のような２枚のひれを持ち、英語で「ダンボタコ」と呼ばれるタコの仲間９種を確認。うち少なくとも１種は新種とみられるほか、体長２メートル近く、体重約６キロの巨大な個体も捕獲した。深さ２千～２５００メートルの海でウナギのような形のオレンジ色の魚の姿の撮影にも成功した。

実験室で培養された組織から、完全に機能する代替ペニスが作られた。今回作られたのはウサギのペニスだが、この技術はいつの日か人間の役に立つことだろう。

研究チームは11月9日付(米国時間)の『米国科学アカデミー紀要』(PNAS)で、「この技術は、ペニスの再生を必要としている患者のために相当の可能性をもっている」と書いている。

研究チームを率いたのは、米国ウェイクフォレスト大学再生医療研究所の所長、Anthony Atala教授だ。

Atala教授は、器官から細胞を取り出し、コラーゲンでできたフレームに噴霧する技術の開発で知られている(コラーゲンは、動物の組織を構成する主成分のタンパク質だ)。フレームはその後、成長を刺激する化合物に浸され、体温と体の化学組成を再現した保温庫に入れられる。こうして最初の条件を整えたら、あとは自然の生物学がやってくれる。細胞が分裂し、機能する自然な構成に落ち着いていくのだ。

Atala教授の研究チームはすでに、患者本人の組織から実験室で作られた膀胱の移植を7例行なっている。同チームが体の各部を基に作ってきた器官や組織は20種類を超える[記事の末尾に動画を紹介]が、器官の中には、最初に準備するべきさまざまな細胞の適切な組み合わせを見つけるのが困難で、器官再生が難しいものもある。ペニスはそんな器官の1つだ。

これまでの研究では、ペニスの各海綿体について培養が行なわれてきた(海綿体は陰茎に沿って通っており、さまざまなタイプの細胞が複雑に組み合わさってスポンジ状になっている)。しかし、できた組織を海綿体が取り除かれたウサギに移植しても、勃起は起きなかった。

今回の研究では、さまざまに組み合わせた成長因子を使って、海綿体の一部ではなく全体の培養が行なわれた。そしてこれでうまくいった。できたペニスは電気刺激と化学刺激に通常の反応をみせ、さらに重要なことだが、生物学上の命令にも反応した。交尾の機会を与えると、8例が射精し，4例で子供ができたのだ。

奇妙なことに、処置されたウサギは通常のウサギよりも好色だったようだ。

研究チームは、「対照群のウサギは大半が、メスウサギを与えられても交尾を試みなかった」が、「バイオ工学でペニスを再生されたウサギは、メスウサギを与えられて1分以内にすべてが交尾を試みた」と書いている。

　おしっこにぬれると自動的に発電し、無線で信号を発する電池不要の小型センサーを、立命館大の道関隆国教授らのチームが開発し、１２日発表した。

　大きさは４センチ四方で厚さ１センチ、重さ２６グラム。介護用のおむつに取り付ければ、たちどころに尿漏れが感知できる仕組み。道関教授は「さらに小型・軽量化して実用レベルに近づけ、将来は介護施設などで利用してもらいたい」としている。

　チームは、水酸化イオンなどを含む尿に電解液としての性質があるのに着目。電極に挟んだ紙に尿がしみ込むと、約１・４ボルトを発電する電池として働くのを確認した。これに無線送信機を組み合わせて一体化した。

　信号は３メートル近く飛び、弁当箱サイズの装置で受信可能。道関教授は「おむつメーカーなどと相談しながら開発を進めたい」と話した。

　【長野】ブラックバスなど外来魚の増殖に悩まされている諏訪湖で、県水産試験場と諏訪湖漁協が県内で初めて、魚に電気ショックを与えて駆除する船を使った調査を試験的に行い、３日間で３０００匹以上を捕獲する成果を上げた。漁協では「予想以上の効果があった」として、年度内にもこの船を導入する方向で検討する。【武田博仁】

　◇３日で３０００匹以上

　調査は、北海道立水産孵化（ふか）場から借りた米国製の「電気ショッカーボート」を使い、県の特別採捕許可を受けて１０月３１日～１１月２日に実施した。その結果、在来種の生態系に影響を与えているとされるブラックバス１２１０匹、ブルーギル１８５３匹の計３０６３匹（総重量２７４キロ）を捕獲した。

　電気ショッカーボートによる捕獲は、ボート先端に取り付けた２本の電極ワイヤから数百ボルトの電流を水中に流し、感電・まひして浮いてきた魚を網ですくう手法だ。今回、船を１日に２時間半稼働させ、３日間かけて外来魚が多い岸辺を中心に回った。

　漁業が行われている湖沼では全国初の試みで、在来魚にも感電などの影響が心配されたが、フナやワカサギはまひから覚めると蘇生し、水中に戻ったという。

　諏訪湖では外来魚によるエビやワカサギ、コイやフナの卵の食害を受けており、漁協がこれまでにも刺し網による捕獲や、外来魚釣り大会を実施して駆除してきたが、対策には決定打がなかった。

　同試験場によると、電気ショッカーボートは１隻４５０万円ほどで、国内には４隻あり、北海道の湖沼や皇居のお堀で実績を上げているという。

　諏訪湖漁協の吉沢忍代表監事は「大変な効果があり、みな目を丸くした。４～６月の（外来魚の）産卵期に稼働させれば、より効果がある」と話す。漁協では外来魚駆除に毎年数百万円を費やしており、ボートを購入しても十分見合うと判断。国や県とも協議したうえで導入を目指す方針だ。

　飲料自動販売機内には体長７ミリ以下の昆虫類が入り込むことを、大阪青山大学（大阪府箕面市）のグループが確かめた。１４日に同大で開かれる日本環境動物昆虫学会で発表する。昆虫の一部からは食中毒の原因菌も検出されたという。

　大阪青山大健康科学部の安部八洲男教授らは、大阪府内の屋内３台、屋外２台の計５台の自動販売機内部に、粘着式の虫トラップ（わな）各４個を５月１８日から８日間設置した。また、屋内の別な自販機１台の外部底面にも４個仕掛けた。

　その結果、トラップを内部に設置した５台ではコバエ類７０匹や黒ゴキブリの幼虫など昆虫類計７８匹が捕まった。外部に取り付けた自販機では６９匹。内部にいた昆虫はいずれも体長が７ミリ以下で、最も多かったのは２ミリ以下のコバエ類だった。

　これらの昆虫の一部で体表の微生物を調べたところ、黒ゴキブリの幼虫から食中毒の原因となるサルモネラ菌が検出されるなど細菌類が確認された。

　サルモネラ菌は少量を摂取しても食中毒は発症しないとされるが、安部さんは「紙コップ方式の場合、昆虫類が自販機に侵入すれば汚染される可能性はある」としている。飲料水メーカーは「自販機内にフィルターを付ける、忌避剤を使うなど品質管理には万全を期している」としている。（鍛治信太郎）

　【ワシントン＝勝田敏彦】世界最強の粒子加速器ＬＨＣが運転再開に向けた試験中、鳥が落としたらしいパンの小片のせいで冷却装置が止まるトラブルがあった。運営する欧州合同原子核研究機関（ＣＥＲＮ）が発表した。

　スイス・フランス国境の一周２７キロのトンネルに建設されたＬＨＣは、昨年９月の運転開始直後にヘリウム漏れが起きて運転を停止。今年１０月末、陽子ビームをトンネルの一部に通す試験を始めたばかりだった。

　今月３日に、インターネットで公開中の試験データを見ていた人が装置の異常な温度上昇に気付き、英科学ウェブサイトに通報。同サイトがＣＥＲＮに問い合わせ、地上の装置にパンが落ちてショートして冷却装置が止まったとわかった。ＣＥＲＮはトラブルを認め、６日、「鳥は無事逃げたが、パンにはありつけなかった」と発表した。冷却装置はその後復旧したという。

　ＬＨＣは陽子ビームを加速して衝突させ、宇宙誕生の「ビッグバン」直後の超高温・超高圧を再現する装置。物質に質量を与える粒子など、素粒子物理学におけるノーベル賞級の発見が期待されている。建設には約５千億円かかっており、日本も１７０億円近くを拠出している。