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coccoli’s blog

理科とくに生物に関する記事を書いてます。

ミドリムシ(ユーグレナ)もともとは紅色だった[ミドリムシの進化]

 最近では、ミドリムシでできたミドリムシクッキー、ミドリムシサプリメントで世間一般的に知られてきているミドリムシミドリムシは、その名の通り、体の中にある葉緑体によって緑色をしており、プランクトンとして生息している。ゆえにミドリムシ植物プランクトンと呼ばれる。ここで些か疑問になることがある。ミドリムシは鞭毛と呼ばれる舵をもって動くことができる。これでは動物なのか植物なのかわからなくなる。実際、ミドリムシがもつ葉緑体ミドリムシのものではなく、緑色植物のものである。では、細胞内共生説のように、葉緑体の原基、原始的藍藻類(シアノバクテリア)が細胞内共生したものなのか。そう思うかもしれない。実は、原始的藍藻類が細胞内共生した緑色植物がさらに、原始的ミドリムシへ細胞内共生し、ミドリムシが誕生したのだ。このように、2回の細胞内共生を繰り返して誕生した生物を二次植物(緑色植物のことを一次植物)と呼び、この現象のことを二次共生とよぶ。そこで少し話を戻す。植物プランクトンなのか。学問によって答えは変わってくるが、酸素発生型の光合成をおこなう生物は植物と定義されており、ミドリムシの場合も植物となる。したがって植物プランクトンと呼んでいいが、ミドリムシのような原生生物(DNAを含む核を持つ単細胞生物)は、植物と動物の分類が困難であるため、原生生物というグループに分類されることがある。

f:id:coccoli:20150802212558g:plain宮城教育大学より)

 

今に生きる紅いミドリムシ

 今回、取り上げる記事だが、今に生きる緑色のミドリムシが過去に紅色だったことを取り上げている。実は、現在にも紅色のミドリムシは存在している。Euglena sanguineaと呼ばれるミドリムシである(下写真)。このミドリムシは実際、緑色だが、加えて紅色の色素を持っているため紅色になっている。はじめに誤弊を解消する。

f:id:coccoli:20150802205723j:plain (by UNH Center for Freshwater Biology)

 

ミドリムシの進化

 それでは本題に入る。上記のようにミドリムシは二次共生によって葉緑体を獲得して緑色になったと説明した。つまり、二次共生をする前までは緑色ではなく、ほぼ透明な体であった。このときは動物のように他の生き物を摂食しエネルギーを得ていた。二次共生をしたきっかけが、緑色植物を摂食したとき、偶然にも消化されず、細胞内でも緑色植物は活動し続け、細胞内共生に至る。そして、ミドリムシミドリムシの体になったと言われてい’た’。東京大学ミドリムシの遺伝子解析の結果、遺伝子に含まれていたのは緑色植物のほかに紅色植物の遺伝子の欠片もあったのだ。要するに、ミドリムシは紅色植物と二次共生して紅色に、紅色植物の遺伝子が消失、緑色植物と二次共生し、緑色になったと判明したのだ。さらに、ミドリムシの近縁種と考えられているフトヒゲムシと遺伝子対比したところ、両者に酷似する遺伝子が発見され、起源は同一種であることが判明された。

 

 

 

参考

東京大学「むかしむかし、ミドリムシは紅かった?」

Maruyama S et al. 'Eukaryote-to-eukaryote gene transfer gives rise to genome mosaicism in euglenids.' BMC Evol Biol. 2011

 

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