ロリシフェラ(Loricifera)とは — 無酸素で生息する微小海洋動物門の概要
ロリシフェラ(Loricifera)— 無酸素で生息する微小海洋動物門の概要。発見の経緯、生態、分類、分布、サイズや最新研究をわかりやすく解説。
Loriciferaは、最近発見された海洋動物のエクディソゾア門である。この門には、完全な無酸素状態(酸素が全くない状態)で存在することが知られている初めての動物が含まれている。この門は、1983年にReinhardt Kristensenによって記述された。発見は比較的新しく、体長が非常に小さいため、堆積物の細かい間隙に隠れて長く見過ごされてきた。
形態(外形と内部構造)
ロリシフェラは微小な多細胞動物で、一般に100μmから約1mmの大きさである。体は大きく分けて以下の部分から成ることが知られている:
- イントロバート(頭部):収縮可能な前方の器官で、先端に多数の棘状突起(scalids)が並ぶ。餌の摂取や周囲の感知に関与する。
- 頸部(neck):イントロバートと胸部をつなぐ短い部分で、しばしば可動性がある。
- 胸部(thorax):筋肉や体節的構造があり、脱皮(エクディシス)に伴う変化が見られる。
- 腹部(lorica):硬い外殻状の構造「ロリカ(小さな鎧)」に包まれている。ロリカは保護と支持の役割を果たす。
内部では消化管や生殖器などの基本的な器官をもち、他のエクディソゾア(例:キノリンカ)と共通する特徴を持つが、非常に小型で特殊化している点が目立つ。
多様性と分類
堆積物中に生息する非常に小さな動物の門である。現在、8つの属に22種が記載されています。加えて、まだ記載されていないが、収集された約100種がある。分類学的には、ロリシフェラはエクディソゾア内でキノラフィナ(Scalidophora)に近縁とされ、キノリンカ(Kinorhyncha)やプリアプル類(Priapulida)といったグループと関連が議論されている。
生息環境と分布
大きさは、100μmから約1mmです。海中の砂利の隙間に付着して生息しています。多くは海底の堆積物(砂や泥、細かい礫など)の間隙(メイオファウナとして知られる微小生物群)に生息し、浅海から深海まで、低緯度から高緯度まで幅広く分布する。あらゆる水深、さまざまな種類の堆積物、あらゆる緯度で発見されている。化石の記録にはまだ見つかっていないが、これはその小ささと軟体的構造のためであると考えられている。
無酸素環境での生息(異例の発見)
特筆すべきは、この門が報告している中で、永続的な無酸素・高塩分の深海盆(例:地中海の深海無酸素塩水盆)に生息する個体群が存在することである。これらは、従来「酸素なしでは多細胞動物は生存できない」という常識に対して重要な例外とされ、ミトコンドリアに代わる代謝経路や特殊な細胞小器官を持つ可能性が示唆されている。研究は進行中で、無酸素での完全な生活環(摂食・成長・繁殖)をどのように維持しているかが注目されている。
生活史と繁殖
ロリシフェラは脱皮(エクディシス)を行うエクディソゾアに属しており、成長期に数回の脱皮を行う。多くの種で幼生期に特有の形態を示す幼生(しばしば「Higgins幼生」と類似したフォーム)を経ることが知られている。繁殖様式については種ごとに異なり、雌雄別性や雌雄同体(雌雄同体性)の報告があるが、詳細は未解明な点が多い。微小なため、生殖行動や胚発生の観察は難しく、電子顕微鏡や分子技術による解析が進められている。
研究手法と課題
- 採取は海底堆積物コアやベントスサンプラーを用い、細かいふるい分けと顕微鏡観察を経て行われる。
- 外部形態の詳細は走査型電子顕微鏡(SEM)で明らかにされることが多い。
- 分子系統解析は分類や進化史の解明に有用だが、標本数の少なさや保存の難しさが研究の制約となっている。
進化的・生態学的意義
ロリシフェラの研究は、微小動物(メイオファウナ)の多様性や、極端環境での多細胞生物の適応能力、エクディソゾア内での形態進化の理解に貢献する。特に無酸素環境での生息は、生物の生存限界や代謝の多様性を再考させる重要な手がかりとなっている。
Metazoanの中でも最も最近発見されたグループの一つです。砂利にしっかりとくっついているので、長い間発見されなかったのだと思います。最初の標本は1970年代に採取され、1983年に記載された。化石の記録にはまだ見つかっていないが、今後の分子解析や深海探査で新たな知見が得られる可能性が高い。
アナトミー
これらの動物は、ロリカと呼ばれる保護用の外皮を持っています。ロリカに守られて、頭、口、消化器官を持っています。通常は直接発生するが、種によっては幼生もいる。成体では2つの性がある。複雑で柔軟なライフサイクルを持ち、様々な形態の単為生殖を行うものもある。
最も近い親戚はKinorhynchaとPriapulidaと考えられており、彼らといくつかの特徴を共有しています。これらを合わせてScalidophoraというクラードを構成している。
無酸素環境では
地中海のラタランテ盆地の底の堆積物から、3種のロリシフェラが発見された。この盆地の「地表」は3,500メートルの深さです。この生物は、酸素のない環境で一生を過ごすことが知られている初めての多細胞生物である。これは、通常のミトコンドリアとは異なり、エネルギーサイクルに酸素を使用しないオルガネラに依存しているからだと考えられている。ミトコンドリアではなく、ヒドロゲノソームを使ってエネルギーを得ているからこそ、このようなことができるのだ。
新たに報告されたこの動物は、光と酸素が全くない状態で生活サイクルを終え、大きさは1mmにも満たない。深い盆地から採取された彼らは、ほぼ塩分濃度の高い塩水の中で生活しています。この塩水は密度が高いため、上の水とは混ざりません。その結果、塩水は完全な無酸素状態となり、アンモニアが多く含まれています。また、硫酸塩還元剤の働きにより、高濃度の硫化物を含んでいます。塩水の中では、細胞の数は多くありません。深海の熱水噴出孔に生息する古細菌やバクテリアなどの絶滅危惧種が優勢である。真核生物は、繊毛虫(45%)、渦鞭毛虫(21%)、コアノ鞭毛虫(10%)など、l'Atalanteにも生息している。 p360–381

無酸素環境に生息するSpinoloricusの未記載種の光顕像(ローズベンガルで染色)。スケールバーは50μm。
質問と回答
Q: ロリシフェラとは何ですか?
A: ロリキフェラとは、最近発見された海獣の門です。
Q: 誰がロリキフェラ門を発表したのですか?
A: ラインハルト・クリステンセン(Reinhardt Kristensen)によって記述されました。
Q: ロリキフェラの特徴は何ですか?
A: 完全な無酸素環境に存在する最初の動物が含まれているためです。
Q: ロリキフェラはどこに住んでいるのですか?
A:海底の砂利の隙間に付着して生息しています。
Q:ロリキフェラはどのくらい小さいのですか?
A:100μmから1mm程度です。
Q: なぜ長い間発見されなかったのですか?
A:砂利にしっかりと付着しているため、長い間発見されなかったと考えられます。
Q: ロリキファラは化石として発見されたのですか?
A:いいえ、化石ではまだ見つかっていません。
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