いわゆる南極魚 (Notothenioidei) の代表的なさまざまな魚が、南極海域に生息する全魚種の 75 パーセントを占めています。おそらく、霜よけという重要な進化的革新が成功の原因となったでしょう。約3,500万年前の地球規模の寒冷化と南極の氷河化の進行により、それまで暖かい南極海に生息していた多くの魚が姿を消しました。しかし、それらの不凍タンパク質のおかげで、南極の魚は氷点下の温度でも生き残ることができました。このことは以前から知られていました。今回、オレゴン大学ユージーン校のポール・チコ率いる研究者らは、有機不凍液の特性を再び詳しく調べた。
研究者らは調査中に、霜に対する保護が 100% ではないことを発見しました。野生の南極の魚の体内には小さな氷の結晶があります。 Cziko と彼の同僚は、実験室で魚を検査することでこれを確認しました。氷点下の温度では、魚の体内に小さな氷の結晶が形成されます。しかし、研究者らが氷点以上の温度にしたとき、さらに驚くべきことを発見した。摂氏1度プラスでも氷の結晶は溶けなかったのだ。その後、さらなる分析により、実際の不凍タンパク質がこの効果の原因であることが示されました。これらは抗タウタンパク質でもあります。
タウ保護: 望ましくない副作用
「私たちの知る限り、この発見は氷の過熱を可能にする生物学的効果の最初の例です」とチェン氏は言う。 「これはおそらく、南極の魚の不凍タンパク質の開発中に生じた望ましくない副作用です。」露に強い結晶はおそらく魚の生体に悪影響を及ぼします。アスベストの微細繊維と同様に、組織構造に損傷を与える可能性があると研究者らは言う。
彼らは、魚がこれらの影響から身を守るための追加の戦略を開発したのではないかと疑っています。「ほとんどの氷の結晶は魚の脾臓に蓄積するため、循環から氷の結晶を除去するメカニズムがあると考えられます」と共著者のクリスティーナ・チェンは述べています。イリノイ大学。彼女によれば、この発見は進化の基本原則を示しているという。「適応には通常、妥協が伴います。あらゆる進化上の革新には、おそらく欠点も伴います。」と研究者は言います。
