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ホーム総合研究センター平成27年度 事業年報 > 4)大型板鰓類の生理・生態・繁殖に関する調査研究

沖縄美ら島財団総合研究センター[美ら島研究センター]

海洋生物の調査研究

4)大型板鰓類の生理・生態・繁殖に関する調査研究

野津 了*1・冨田武照*1・佐藤圭一*1

1.はじめに

近年、野生からの生物導入の制限や動物倫理の機運の高まりによって、動物園水族館における飼育動物の入手が困難となっている。財団においては、大型板鰓類等の国際的保護対象種を今後とも継続的に飼育展示するため、飼育下繁殖を積極的に実施すると同時に、飼育下での学術研究を促進し、積極的な成果の公表と他機関との連携強化を図る必要がある。そこで、ジンベエザメやマンタを始めとする大型板鰓類の繁殖生理学的研究について、最新の技術を導入し世界の水族館の指導的立場を構築すべく、積極的に調査研究事業を展開している。

2.トラフザメに関する研究

図-1 トラフザメの採血の様子
図-1 トラフザメの採血の様子

図-2 トラフザメの水中でのエコー検査の様子
図-2 トラフザメの水中でのエコー検査の様子

トラフザメはインド太平洋全域の浅海域に生息し、飼育が容易なことから世界中の園館で飼育展示されている。しかしながら、トラフザメの飼育下繁殖の報告例は少なく、本種の繁殖生理学的な情報は乏しいのが現状である。
飼育下における雌トラフザメの生殖状態と内分泌学的特性の関係を明らかにすることを目的に、沖縄美ら海水族館で飼育展示されているトラフザメを対象に定期採血とエコー検査を実施した(図-1,2)。その結果、卵胞サイズが増大する前に雌性ホルモンが上昇すること、産卵期の終了を示す卵胞サイズの低下に先立ち雄性ホルモンが低下することが見いだされた。これらのホルモンの変動が産卵期の開始と終了を捉える指標となることが期待される。
トラフザメはジンベエザメと最も近縁な種であり、我々は本種がジンベエザメのモデル生物になり得ると注目している。現在、トラフザメから得られた情報をジンベエザメへ応用することを念頭に置き研究を進めている。

3.ホホジロザメの繁殖様式に関する研究

胎生のサメ・エイ類では、胎仔が卵黄物質を栄養として摂取するだけでなく、母体から様々な有機物の供給を受け取ることが知られている。母体依存は、組織栄養、卵食・共食い、胎盤形成などに類別されるが、実際は妊娠期間中に複数の供給様式を併用している可能性が考えられている。そこで卵食型として知られるホホジロザメの妊娠個体(図-3)を解析したところ、母体は卵巣から栄養卵を供給するだけでなく、胎仔初期段階では子宮内壁から分泌される脂質に富む液体を栄養物として供給している可能性が示唆された。


  • 図-3 ホホジロザメの妊娠個体


  • 図-4 栄養卵を摂取したホホジロザメの胎仔

4.イタチザメの繁殖様式に関する研究

図-5 卵殻に包まれたイタチザメの胎仔
図-5 卵殻に包まれたイタチザメの胎仔

イタチザメは胎生で、一度に最大で80匹程度の仔ザメを妊娠、出産することが知られている。本種は胎盤などを持たず、母体から小さな卵黄以外の直接的な栄養供給が無いにもかかわらず、胎内で全長80センチ以上の大きさに成長することは大きな疑問であった。そこで、石垣島で水揚げされるイタチザメのサンプルを解析したところ、子宮内の液体に胎仔(図-5)が成長するための十分な有機物の量があることを化学的に確認した。胎仔はその有機物を吸収することにより、卵黄の栄養に依存せず成長することが示唆された。イタチザメの繁殖様式はサメ類の中でも特異なものであり、胎盤を失ったことにより獲得した特異な繁殖様式であると考えられる。

5.血液サンプルを利用したトランスクリプトーム解析法の開発

飼育下における板鰓類の生殖状態の把握および健康を管理する上で生理状態を反映するバイオマーカーの確立が求められている。血液サンプルは非致死的かつ経時的に採取可能であることからバイオマーカーを解析する際に有用だと考えられる。当財団は昨年度に引き続き、外部研究機関と連携し、血液トランスクリプトーム解析法を確立し、血液サンプルにおいて利用できるバイオマーカーの探索を行っている。
本年度は、トラフザメ胚胎から抽出したRNAを新たにRNA-sequencingに供し、昨年度得られたリファレンス配列を強化することに成功した。加えて、各季節にトラフザメの雌雄両個体から採血を行った。本サンプルの解析を進めることで、雌雄差や季節変動を示す転写産物が見いだされることが期待される。

6.ツノザメ胎仔の呼吸様式に関する研究

図-6 ツノザメ胎仔のエコー診断画像
図-6 ツノザメ胎仔のエコー診断画像

胎生のサメ類の多くは、胎仔と母胎が胎盤でつながっておらず、胎児がどのような仕組みで酸素を供給されているか未だ不明な点が多い。我々は妊娠しているトガリツノザメのエコー検査を実施し、胎仔が子宮内で鰓呼吸を行っていることを確認した(図-6)。加えて、物理モデルを構築することで子宮の酸素供給能力を推定したところ、胎仔が必要とする酸素の3割に満たないことが明らかとなった。過去の研究で一部の胎生サメ類は子宮内に海水を取り込んでいる可能性が示唆されており、この海水が胎仔の主要な酸素の供給源となっている可能性がある。これらの知見は水族館における早産個体を人口環境下で育成させるうえで基礎的な情報となる。



*1研究第一課

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