ミジンコは概日時計を用いて日長を認識し、子供の性別を切り換える
ミジンコは概日時計を用いて日長を認識し、子供の性別を切り換える / Credit:Canva
biology

ミジンコは体内時計を破壊されるとメスしか産まなくなると判明!

2024.04.15 Monday

ミジンコは、小さな動物の中でも非常に有名な存在であり、多くの人が小学校で学びます。

しかし人類は、彼らについて完全に理解できているわけではなく、現在進行形で「ミジンコの不思議」が明らかになってきています。

最近では、宇都宮大学バイオサイエンス教育研究センターに所属する宮川一志氏、阿部潮音氏ら研究チームが、ミジンコの生殖と概日時計の関係を明らかにしました。

なんとミジンコは、概日時計を用いて日長(1日における昼と夜の長さ)を認識し、子供の性を切り換えて産生していたのです。

研究の詳細は、2024年4月4日付の学術誌『Current Biology』に掲載されました。

[プレスリリース]ミジンコが概日時計を用いて日長を認識し子どもの性を切り換えていることを証明 https://www.utsunomiya-u.ac.jp/topics/research/011129.php
Daphnia uses its circadian clock for short-day recognition in environmental sex determination https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.03.027

ミジンコはオスとメスを産み分けられる

ミジンコはオスとメスを産み分ける
ミジンコはオスとメスを産み分ける / Credit:Canva

ミジンコには、自分と同じクローンしか産まない単為生殖期と、交配して子孫を残す有性生殖期があります。

通常時(環境が良い時)はメスを生み、生存危機が迫った時にだけオスを産んで交配すると考えられています。

実際、暖かくエサも豊富な春から夏にかけては同じ遺伝子を持つメスを産みます。

しかし秋になると、一部のミジンコはオスを産生。メスと交尾して卵を産むのです。

有性生殖で作られた卵は、低温や乾燥に強い休眠卵となるため、この状態で厳しい冬を乗り越えることができます。

つまりミジンコたちは、環境が良い時には単為生殖によって効率よく子孫を増やし、厳しい環境が来ると生き残るために有性生殖を行っているのです。

種を維持するための巧みな戦略だと言えるでしょう。

そして、この戦略を成り立たせる上で重要なのが、「有性生殖に切り替えるタイミング」です。

ミジンコは短日になるとオスを産む
ミジンコは短日になるとオスを産む / Credit:宮川一志ら_[プレスリリース]ミジンコが概日時計を用いて日長を認識し子どもの性を切り換えていることを証明(2024)

これまでの研究により、ミジンコは、水温の低下やエサの減少、個体密度の上昇といった環境情報を感じ取って、切り替えのタイミングである「秋」を認識すると分かっています。

中でも特に重要な情報とされているのが、1日における昼と夜の長さである「日長」です。

ミジンコは昼が長い「長日」だとメスを産み、反対に夜が長い「短日」だとオスを産むことが知られているのです。

日長は、不安定な気温とは異なり、年ごとに大きく変化することはありません。季節を認識する上で信頼性の高い情報であり、これを重要視するミジンコはやはり戦略家だと言えますね。

しかし、彼らがどのような仕組みで日長を感受し、オスとメスを産み分けているのかは全く分かっていませんでした。

今回、宮川氏ら研究チームは、この点を解明するために、いくつかの実験を行いました。

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