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» 2015年04月07日 17時33分 UPDATE

日本のミジンコ、実はアメリカ外来種だった たった4個体から全国に どこから? 東北大発表

日本のミジンコはアメリカから来た外来種で、たった4個体からの直系子孫だった──東北大学大学院の研究チームがこんな意外な事実を明らかに。2個体は黒船来航以前に日本にやってきたらしい。

[ITmedia]

 日本のミジンコはアメリカから来た外来種で、たった4個体からの直系子孫だった──東北大学大学院の研究チームは、日本に生息するミジンコのDNAを調べた結果、意外な結果が分かったと発表した。うち2個体は黒船来航以前に侵入したと見られ、どんなルートで日本にやってきたのかなど、小さな生き物が大きな謎を投げかけている。

 ミジンコは大きさ数ミリの甲殻類。雌だけで繁殖する「単為生殖」を行うが、環境が悪化すると雄を生み、有性生殖を行って、乾燥にも耐える「休眠卵」を産む。

photo ミジンコ=ニュースリリースより

 東北大学大学院生命科学研究科・占部城太郎教授の研究チームは、国内300カ所以上のため池や湖で調査し、採集したミジンコのミトコンドリアDNAと細胞核DNAを解析した。

 その結果、母親から子へほぼそのまま受け継ぐミトコンドリアDNAには4つのタイプが見つかり、それぞれ北米のミジンコとよく似ていた。また細胞核DNAからは、日本には生息していない北米産ミジンコとの雑種であることも分かった。

 細胞核DNAの解析からは、核遺伝子型が1種類しかないことも分かった。雄と雌が有性生殖を行えば、雄由来のDNAと雌由来のDNAを組み合わせたさまざまな核遺伝子型があるはずだが、それが1種類だったということは、日本のミジンコは有性生殖をしたことがない「絶対単為生殖」型だということになる。実際に飼育実験では有性生殖なしでも休眠卵を産むことが確かめられたという。

 つまり日本のミジンコは、(1)遺伝的に北米産ミジンコと同じ、(2)北米産ミジンコとの雑種だが、国内で有性生殖をした形跡がない──ことから、日本固有種ではなく北米からの外来種と結論付けた。日本の池に住むミジンコは、北米から来た4個体の雌から単為生殖だけで増え続けたクローンということになる。

photo 日本のミジンコは雌だけで殖える「絶対単為生殖」

 ミトコンドリアDNAの変化を調べて時間的な手がかりを推定する手法(分子時計)によると、4タイプのうち西日本で採取された2タイプはごく近年のものだと分かった。一方、日本に広く分布する残り2タイプは、700〜3000年前に日本に来たらしいことが推定された。

 最近やってきた2タイプについては外来魚の放流などが考えられるが、ずっと以前に住み着いた2タイプの侵入ルートは謎だ。渡り鳥に付着していたのだとしら、定期的に侵入することでもっと遺伝的に多様になっているはずだという。

 有性生殖には、遺伝子組み換えにより変化し続けることで寄生などに対抗するメリットがあるという説(赤の女王仮説)がある。絶対単為生殖型の生物はクローン(コピー)であり、遺伝子組み換えがないため新たな病気などに弱く、ミジンコでは約1000年で集団が寿命を迎えるという計算もあるという。日本のミジンコは雄を受け入れられないため、「もし新たな移入個体がなければ、ミジンコは日本からやがて消えてしまうことになる」という。

 成果は陸水・海洋学の国際誌「Limnology and Oceanography」電子版(3月30日付け)に掲載された。

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