謎の妊娠：サメの単為生殖を確認
ナショナルジオグラフィック 公式日本語サイト10月17日(金) 17時54分配信 / 海外 - 海外総合
2008年3月、南アフリカのアリワルショール沖のインド洋で撮影されたカマストガリザメ（Carcharhinus limbatus）。
(Photograph courtesy Institute for Ocean Conservation Science/Matthew D. Potenski)
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。
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ナショナルジオグラフィック 公式日本語サイト10月17日(金) 17時54分配信 / 海外 - 海外総合
2008年3月、南アフリカのアリワルショール沖のインド洋で撮影されたカマストガリザメ（Carcharhinus limbatus）。
(Photograph courtesy Institute for Ocean Conservation Science/Matthew D. Potenski)
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。
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