Home&苍产蝉辫;今回の研究では、フクラガエルが繁殖行动の际に用いる?糊?の特徴を明らかにし、フクラガエル糊の长年の谜について、その一端を解明しました。
アフリカの乾燥地域に分布するフクラガエル类は、体が风船のように丸くとても可爱らしいので、日本でもペットとして大変人気があります(図1)。また、一般には知られていませんが、フクラガエルはメスが大きくオスは小さく腕も短いため、普通のカエルのように、繁殖行动の际にオスがメスを抱きかかえることができません。代わりにフクラガエルたちは、糊状の粘液を出し、雌雄が接着することでつがいを作る(正确には“抱接”といいます)という奇妙な特徴を持っています(図1)。
このフクラガエルの奇妙な繁殖生態は60年以上前から知られていましたが、糊を人工的に分泌させることができなかったため、フクラガエルの糊の研究は進んでいませんでした。しかし、長浜バイオ大学の倉林 敦 准教授(バイオサイエンス学部)が、皮膚に電気刺激を与えることで、糊粘液を採取することに成功しました(図2)。
今回この技術を用い、長浜バイオ大学(倉林と掛橋竜祐 特任助教)と広島大学?両生類研究センター(古野伸明 准教授?逸見敬太郎 研究員)が、南アフリカのノースウェスト大学と共同して現地調査を行い、長きに渡り謎のままだったフクラガエル糊について、その接着力の強さと、雌雄どちらが糊を出すのかを明らかにしました。なお今回は、アメフクラガエルという種類を研究対象にしています。
まず、引っ张り试験机を使って、アメフクラガエルの糊粘液の接着力(剥离强度)を测定しました。その结果、接着后、时间経过とともに糊の接着力は强まり、およそ1时间から3时间置いた时に最も强くなり、1时间で1肠尘2あたり约0.8办驳重、3时间では约0.7办驳重の接着力を発挥しました。これは、洋服などについている面ファスナー(ベルクロ)の接着力と同じぐらいの强さです。その后、接着力は徐々に弱くなり、3日后には接着力がなくなることがわかりました。また、この接着力の変化は、粘液中の水分量に関係しており、自然乾燥で水分が失われると接着力が无くなることも示唆されました。
&苍产蝉辫;抱接の际に、フクラガエルのオス?メスどちらが糊を出すのかという点は、40年ほど前から议论が続いていた谜でした。なかでも、オスとメスが违う种类の糊を出し、その両者が混ぜ合わさることでより强い接着力が生じるという仮説が特に有名でした(エポキシ仮説)。今回の研究では、糊の接着力や接着持続时间がオスとメスの间でほとんど违わないことが明らかになりました。さらにオスとメスの糊を混ぜて接着を行った场合でも、その接着力はオス?メスそれぞれの糊と変わらなかったことから、エポキシ仮説は否定されました。さらに现地调査の过程で、フクラガエルのオスが(浮気して)糊を出さない别种のカエルに接着していることを発见し(図3)、オスの糊分泌物だけで抱接が行えることを明らかにしました。
本研究成果は、国際科学雑誌?SALAMANDRA?58巻1号43-51ページ(2月15日)において公開され(Better than mere attraction – adhesive properties of skin secretion in the Common Rain Frog, Breviceps adspersus)、同雑誌の表紙も飾っています。
フクラガエルはその爱らしさから、日本のみならず世界的にファンが多いカエルです。多くの人は、この丸々とした癒し系の容姿に注目しますが、私は?糊を出し接着することで抱接する?という、その奇妙な生态に心惹かれて研究を始めました。幸い、南アフリカ?ノースウェスト大学の客员教员に採用いただき、现地の先生方の协力のもと现地调査を行えることになり、これが今回の発见につながりました。なお、今回の论文ではアメフクラガエルだけを対象としていますが、调査の过程で瞬间接着剤颜负けの超强力な糊を出すフクラガエルも発见しています。さらに、フクラガエル糊にはいくつかの用途が考えられますが、まだその接着の分子メカニズムや、糊の化学物质の正体は明らかになっていません。现在、糊物质の正体や、糊に関わる遗伝子についての研究を进めています。
■長浜バイオ大学 アニマルバイオサイエンス学科
倉林 敦 准教授
E-mail : kuraba＊nagahama-i-bio.ac.jp
電話(教員室直通): 0749-64-8122
■広島大学 両生類研究センター
古野 伸明 准教授
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電話(教員室直通): 082-424-7483
■長浜バイオ大学 アドミッション?オフィス 広報担当
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掲載日 : 2022年02月15日
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