有毒なヒ素で「味付け」された塩辛い灰汁ですが、モノ湖では生命が存在します。カリフォルニアのナトロン湖では、これまで2種の動物種が知られていたが、現在研究者らはさらに8種を発表している。それらは回虫で、そのうちの1種は特に奇妙な特徴を持っている。この小さな生き物は、人間にとって致死量の500倍のヒ素を摂取しても生き残る。 3つの性別があり、カンガルーのように体の中に子供を運びます。驚くべきことに、極端な異常者は実験室でも繁殖できると研究者らは報告している。
水泳にはまったく理想的ではありません。カリフォルニアのシエラネラ山脈東部にあるモノ湖には、特にひどいスープがあります。水は海の塩分濃度の 3 倍であるだけでなく、pH 値が非常に高く、炭酸ナトリウムや炭酸ナトリウムが豊富に含まれています。ホウ砂。つまり、洗剤のような性質があり、ヌルヌルと油っぽく見えます。人間にとって毒とほぼ同義の物質、ヒ素も高濃度に含まれています。
魚や他の脊椎動物はこのスープでは生きていけません。それにもかかわらず、モノ湖は生命で溢れています。一部の藻類やバクテリアは極限条件に適応し、水中に青々とした層を形成しています。しかしこれまで、このバイオマスを食料として利用できる動物は2種類だけだと考えられていた。塩ガニの一種と、気泡を使って湖に飛び込み、そこにある細菌の芝生を食べる奇妙なハエの一種だ。
ワームの検索に成功しました
しかし、湖にいる動物は本当にこれらだけなのでしょうか?パサデナにあるカリフォルニア工科大学のペイ・イン・シー率いる研究者らは現在、線虫が生息地としてモノ湖を征服できた可能性があるかどうかという問題を具体的に調査している。これらの微細な線虫は非常に順応性が高いことが知られています。膨大な種類の線虫が地球上のさまざまな、時には極端な地域に生息しています。回虫には、研究にとって最も重要なモデル動物の 1 つも含まれています。Caenorhabditis elegansを使用して、多くの生物学的および医学的疑問が調査されています。
モノ湖で線虫を探すために、Shih 氏と同僚は湖のいくつかの地域から堆積物サンプルを収集して検査しました。そして彼らは実際に探していたものを見つけた。彼らは明らかに異なる摂食戦略を持つ8種の線虫を発見した。あるものは湖の微生物を食べるもの、他のものは他の回虫を捕食するもの、そして3番目のグループは明らかにモノ湖のカニやハエに寄生している。重要なのは、8 種すべてが高濃度のヒ素に対処できるようであることです。これらはいわゆる極限環境微生物であり、他のほとんどの生命体にとって致命的な条件下でも生存できる微生物です。
研究者らは、ある種が特に興味深いことが判明したと報告している。これは、アウアネマ線虫のグループに属するこれまで知られていない種です。これらのワームの興味深い特徴は、オス、メス、そして自ら受精できる雌雄同体の 3 つの性別が存在することです。このシステムにより、線虫はより柔軟に繁殖することができます。しかし、研究者らが報告しているように、新たに発見された種 Auanema sp. を区別する 1 つの特別な特徴があります。姉妹種から: 胎生です。科学者らは、モノ湖の極端な条件下ではこれがおそらく有利であると説明しています。
彼らはヒ素を堂々と摂取する
アウアネマ sp のもう 1 つの驚くべき機能。この種は、自然の生息地よりもはるかに過酷な条件下で実験室でも繁殖できるということです。なぜなら、これは少数の既知の極限環境生物でのみ可能だからです。これにより研究者らは、ワームがどの程度の用量までヒ素に対処できるかをテストすることができた。その結果、彼らは人間にとって致死的な濃度の500倍でも生き残ることができました。興味深いことに、研究者らは、モノ湖には生息していないアウアネマ種の姉妹種において、比較的高いヒ素耐性があることも発見した。おそらく、この基本的な回復力が、これらの生き物が有毒な湖に定着できた理由です。
「極限環境微生物は、課題に対処するための革新的な戦略について多くのことを教えてくれます」とシー氏は言います。研究者らは現在、線虫の成功の根底にある生化学的および遺伝的要因をさらに調査したいと考えている。 「私たちの研究は、これらの1,000細胞の動物が極限環境でどのように生存するかについて、まだ学ぶべきことがたくさんあることを示しています」とShih氏は述べた。具体的には、彼女と同僚は現在、Auanema sp で働きたいと考えています。ヒ素に対する耐性を可能にする遺伝子を探します。研究者らは、この結果は人間の健康にも役立つ可能性があると述べている。ヒ素で汚染された飲料水は、世界的な重大な健康問題です。線虫がヒ素にどのように対処するかに関する情報は、この文脈で役立つ可能性があると科学者らは言う。
出典: カリフォルニア工科大学、専門記事: Current Biology、doi: 10.1016/j.cub.2019.08.024
