真の正体は「歩く頭」⁈ ヒトデの腕は5つに分かれた頭だったと判明!
真の正体は「歩く頭」⁈ ヒトデの腕は5つに分かれた頭だったと判明! / Credit: canva
biology

ヒトデの腕は5つに分かれた頭だった (2/2)

2023.11.03 00:00:00 Friday

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ヒトデは「歩く頭」だった!

本研究にあたってチームは、身体部位の発生に関連することが知られる遺伝子マーカーを使用しました。

これらの遺伝子マーカーは、例えば「頭は〇〇遺伝子」「腕は△△遺伝子」にというように、どの遺伝子がどの身体部位を作り出すかを教えてくれるものです。

しかもこれらの遺伝子マーカーは、哺乳類や鳥類、魚類、昆虫、さらには線虫に至るまで、あらゆる生物グループで同じものが共有されていることが分かっています。

つまり、他の動物たちの遺伝子マーカーを調べて、それをヒトデと比較すれば、ヒトデにおける頭や腕がどこに位置しているかが特定できるのです。

(遺伝子マーカーの一例に「Hox遺伝子」があり、これは体軸に沿った様々な形づくりの基盤となる重要な役割を担っている)

本研究で対象とした「パトリア・ミニアータ(Patiria Miniata)」
本研究で対象とした「パトリア・ミニアータ(Patiria Miniata)」 / Credit: canva

今回の研究では「パトリア・ミニアータ(Patiria Miniata)」というヒトデ種を対象にしました。

チームはまず、ヒトデの各部位から薄くスライスした組織サンプルを取り、ヒトデの体を3Dで再構築しています。

こちらがその3Dモデルで、それぞれ骨格(灰)・消化器官(黄)・神経系(青)・筋肉(赤)・水管系(紫)を示しています。

(ちなみに薄くスライスする程度であれば、ヒトデは死なずにその部位を再生できると注意書きされている)

3Dでヒトデを再構築
3Dでヒトデを再構築 / Credit: University of Southampton – Starfish body is a head, say scientists(2023)

そして次に、ヒトデの体内のどの場所でどんな遺伝子マーカーが発現しているかをマッピングしました。

その結果、これまで「腕」と考えられてきた5つの部位は、実際は「頭」であることが判明したのです。

端的に言って、ヒトデの体はほぼすべてが頭部に関連する遺伝子を発現しており、頭が5つに枝分かれしているような状態にありました。

他方で、左右相称動物に見られる腕や胴体を発現する遺伝子がほとんど存在していなかったのです。

これを受けて、研究主任のローラン・フォーマリー(Laurent Formery)氏は「まるでヒトデが胴体を完全に失っているかのようでした」と指摘。

つづけて「頭だけが海底を歩き回っていると表現するのが最も適切だと思われました」と話しています。

まさにヒトデは”歩く頭”だったのです。

となると、スポンジボブに登場する「パトリック・スター」はすべての突起に目と口を付けないといけないかもしれません。

ヒトデの「パトリック・スター」
ヒトデの「パトリック・スター」 / Credit: en.wikipedia

本研究の成果は、ヒトデがその進化の過程で胴体を形づくる遺伝子を失くしたことを示唆しています。

同チームの一人で英サウサンプトン大学(University of Southampton)のジェフ・トンプソン(Jeff Thompson)氏は「私たちの研究は、棘皮動物のボディプランがこれまで考えられていた以上に複雑な形で進化しており、これらの興味深い生物について、学ぶべきことがたくさんあることを示している」と述べました。

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ヒトデの腕は5つに分かれた頭だった (2/2)のコメント

anon

誤変換ありました。「人での体は専門家も首をひねる」→「ヒトデの体は・・・」

ゲスト

他の生物が指を5本繰り返し形成するときの遺伝子的な特徴は、ヒトデの頭には見られたのでしょうか?

ゲスト

いくらヒトデの腕が形成される際に「脊椎動物等では頭を形成する際に使う遺伝子」と同じ起源を持つ遺伝子を使っているからといって、その事は「ヒトデの腕は頭である」という事とは別の話でしかなく、ヒトデの腕は頭などではありません。
 例えば、人間の外耳の軟骨は、魚の鰓周りの骨の一部と同じ起源を持ち、形成過程において同じ起源の遺伝子が働いていますが、その事をもって人間の耳の事を鰓と呼べるのでしょうか?
 違いますよね?人間は耳を使って水中の酸素を取り入れる事は出来ませんから、耳は耳でしかなく、鰓と呼ぶ事は出来ません。それと同じ事です。
 頭とは、動物において目鼻耳といった主要な感覚器と、脳のような中枢神経、それに口が備わっている部位の事であり、それらが一纏まりになった部位が存在していないヒトデなどのようなタイプの動物の場合には「頭」と呼べる部位が存在していないのです。「ヒトデの頭」という考え方自体がナンセンスのです。
 ヒトデの身体の大部分が人間の頭と同じ起源を持っているだけ、或いは、ヒトデでは「腕を形成するのに使われる遺伝子」を脊椎動物等では「頭を形成する際に使っている」というだけの事に過ぎません。
 「人間の頭は実は腕だった」とは言えないのと同じで、「ヒトデの腕は頭だった」とは言えないのです。
 この記事で紹介されている研究は、「ヒトデの頭は何処か?」という事を知るためのものではなく、おそらく「ヒトデの身体の各部位は、進化の上でどのようにして形成されたのか?」という事、つまり「五放射相称動物は左右相称動物との共通祖先からどのような進化をした結果生まれたものなのか?」という事を探求する際に必要となる知見を得るためのものではないかと思います。

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