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Credit:clip studio . 川勝康弘
biology

肛門は「精子を放出する穴」から進化した可能性がある (3/3)

2025.03.31 00:00:00 Monday

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肛門の起源、ここまで迫る

肛門は「精子を放出する穴」から進化した可能性がある
肛門は「精子を放出する穴」から進化した可能性がある / この図は動物の進化の過程でどのようにして肛門が誕生したかを表現しています。 図の左側には、初期の左右相称動物の祖先が示され、口は存在するものの、消化管は一端しか開いておらず、後部に精子を放出するための「ゴノポア」だけがある状態が描かれています。 この状態は、まだ食物の排出専用の出口(肛門)がなかった原始的な体制を示しています。 図の右側では、進化の過程でこのゴノポアが消化管の後部と接続し、結果として肛門が形成されたことが示されています。/Credit:Carmen Andriko et al . bioRxiv (2025)

ゴノポアと肛門のあいだに深いつながりがあるらしい――という結果を踏まえると、そもそも左右相称動物の祖先はどのような消化器官と排出器官を持っていたのかが気になるところです。

この発見が示唆するのは、「雄性生殖孔(ゴノポア)」と「肛門」という一見まったく別の機能をもつ穴が、実は共通の遺伝子プログラムによって作られているらしい、という点に他なりません。

もしそれが真実なら、左右相称動物の最初期の段階では“腸(口だけある消化管)+ゴノポア”というシンプルな構成が先に存在し、のちに腸とゴノポアが結合して、口と肛門を両端にもつ「貫通した消化管」が完成したことになります。

この見方は、以前からあった「肛門は複数の動物系統で何度も独立に進化したのか、それとも共通の祖先にさかのぼるただ一つの起源なのか」という長年の議論にも大きな意味を持ちます。

ゴノポアと後腸の遺伝子発現パターンがこれほど似通っているという事実は、「じつは共通の祖先に古くから存在していた一つの孔(=ゴノポア)が、何らかのきっかけで消化管の最後尾とつながり、肛門として再利用された」と考える方が、二次的に肛門を失う進化経路よりもずっとわかりやすいからです。

また、この研究は“コオプション(co-option)”と呼ばれる進化の仕組み、つまり「もともと別の役割を果たしていた構造や遺伝子が、新しい機能に転用される」という現象の好例としても興味深いものです。

腸しかなかった動物に雄性生殖孔が生まれ、それがさらに出口機能として発達して肛門へと発展していったとすれば、これまでの構造を最大限活用する進化の柔軟性を雄弁に物語っていると言えます。

事実、哺乳類や鳥類など多くの脊椎動物は生殖口や排泄口を独立させていますが、一部の魚類や両生類、爬虫類、単孔類などのように、それらが合流している“クロアカ(cloaca)”を持つものも存在します。

そうした多様性を見ると、消化管と生殖系の境界が進化のどの段階でどのように分離・融合したかは、まだまだ未知の領域が多いとわかります。

この結果は、腸とゴノポアという“素朴なシステム”から、一方向に食物を流す高効率の消化管が生まれるプロセスを、より具体的に描き出すうえで大きな一歩となりました。

さらに、ゼナコエロモルファの一見単純な体づくりの背後に、ショウジョウバエやヒトなどと共通した“後腸形成遺伝子”が隠れているという事実は、私たち自身を含む動物の身体計画が持つ多様性と普遍性を改めて実感させるものでもあります。

今後、このグループの研究がさらに進むことで、「ゴノポアから肛門への進化」を示す証拠がいっそう増え、動物の大きな謎の一つである「いかにして肛門は誕生したのか?」への答えが、ますます鮮明になるかもしれません。

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肛門は「精子を放出する穴」から進化した可能性がある (3/3)のコメント

ゲスト

お尻を使ったセックスはそういうことだったんですね…。

    ゲスト

    出す穴に入れるな

ゲスト

つまり、雄性生殖孔が肛門になったと言うのであれば、「雄性」生殖孔が無い「雌」にもなぜ肛門が存在しているのかというのがさらなる疑問である。

    ゲスト

    ヒトなどでは同じ器官が分化してそれぞれの生殖器が形成されるという事実や、少し前の記事で”セックス”は環境ストレスに耐える為に単細胞生物が別個体と接合することが起源という説もヒントになりそうですね。

    タナハシ

    雄にも乳首があったりするし、雌雄同体みたいなところがスタートなんじゃないかな
    XY染色体それぞれに複雑な情報を詰め込むのも効率悪そうだし、生殖孔を形成する共通的な染色体があって、XYそれぞれの性染色体でスイッチしてるってところじゃないかな

    通りすがりの名無し

    精子を出す穴は、卵子を出す穴でもあったという事では?

ゲスト

>ショウジョウバエやヒトなどと共通した“後腸形成遺伝子”が隠れている

後口動物か新口動物かは関係ないの?

ゲスト

若い頃、マスタベーションを数日しない時には必ず急に腹痛が起きてトイレに入ると肛門から下痢のように精子がまじる軟便が出た。ほぼ大量の精子だけが出る時もあった。そういう時におしりを拭いて何度か匂いや色も確認したが完全に精子そのもの。よく寝ていて夢精すると聞くが、この精子下痢もみんなただの下痢だと思ってるだけで、自分で気づいていないだけで経験していると思う

    ゲスト

    それは普通になんかの病気なんじゃない?

    ゲスト

    人間を始めとする哺乳類では、精子の経路と大便の経路は完全に分離した別系統となっているため、アナルセックス等で肛門から精子を入れたのでもない限り、大便に精子が混じる事は絶対にありません。
     ですので、コメ主様以外で精子下痢を経験した人間はおりません。
     おそらくコメ主様が肛門から出た精子だと思っているものは、精子などではなく、何らかの異常により肝臓から胆汁が分泌されなかった事により色がつかなかった便だと思われます。(匂いが似ていたというのはコメ主様の勘違い)
     もし本当にコメ主様の大便に精子が混じっていたとすれば、それは極めて異常な事態ですから、大きめの病院の泌尿器科へ行かれて事情を話し、精密検査を受けられる事を強くお勧め致します。

鈴木

大昔、高校生物で「発生過程で最初にできる穴「原口」が口になるのが旧口動物、肛門になるのが新口動物と習った記憶があります。ヒトは新口動物に分類されるそうですが、ヒトの肛門は元から開いていた穴なのかその近傍に新たにできた穴なのか気になります

ゲスト

もし本当に

>「雄性生殖孔(ゴノポア)」と「肛門」という一見まったく別の機能をもつ穴が、実は共通の遺伝子プログラムによって作られて

いたとしても、それは必ずしも

>左右相称動物の最初期の段階では“腸(口だけある消化管)+ゴノポア”というシンプルな構成が先に存在し、のちに腸とゴノポアが結合して、口と肛門を両端にもつ「貫通した消化管」が完成したこと

を意味するものとは限りません。
 何故なら他の可能性もあるからです。
 例えば、

>“肛門を作る”とされる主要な遺伝子

が、もしも「精巣を作る働き」までは担っておらず、単に「臓器の内部を体外に繫げる通路を作るという働き」をするものでしかなかった場合、それまで精巣で発現するのみだったため、「ゴノポア(雄性生殖孔)を作る働き」しかして来なかったそれらの遺伝子が、突然変異で腔腸の一部でも発現するようになり、その結果、腔腸の内側と体外を繋ぐ新たな開口部である肛門が生じるようになったのであって、肛門はあくまで(ゴノポアとは別個に生じた)新たに出来た孔であるため、ゴノポアと腔腸が繋がったわけではない、という可能性も考えられます。

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