プラナリア(扁形動物)とは:特徴・生態・繁殖・驚異の再生能力

扁形動物・プラナリアの特徴・生態・繁殖、驚異の再生能力を図解でわかりやすく解説。淡水で暮らす両性具有の謎に迫る。

著者: Leandro Alegsa

プラナリア(Planaria)は、小型の水生ヒラムシに属する扁形動物(平たい体をもつ動物)で、淡水や非常に湿った土壌に生息する種類が多い自由生活者です。体は扁平で滑らか、前方に向かってやや三角形になる種が多く、波打つような筋肉の収縮と体表の繊毛(せんもう)を使った滑走で移動します。体長は種や年齢によって異なりますが、数ミリ〜数センチメートル程度が一般的です。

特徴(形態・機能)

プラナリアは体が平たいため表面積が大きく、酸素や二酸化炭素のガス交換は主に体表を通して起こります。そのため、循環器呼吸器系はありません。また、プラナリアには骨格がなく、外殻も持たず、3層からなる体壁(表皮、筋層、内胚葉由来の消化管壁)と多数の筋繊維で体を支えています。体壁の筋は円状、縦方向、斜め方向などに走り、これらの協調で体の伸縮や屈曲が可能です。

頭部には左右一対または複数の光受容器(単純な目、俗に「目玉」あるいは「眼点」)があり、光の強弱や方向を感知して暗い場所へ移動する(嫌光性)行動を示します。視覚情報は前方に集中した神経節群に集められます。

神経系と感覚

プラナリアは神経系を発達させた最も単純な生き物の一つです。彼らの神経系は、眼窩の下の神経節と(腹側神経コード)の下に、体の下に実行される神経のコードで構成されています。頭部前方にある眼窩近くの神経節は左右に張り出して逆U字型を作り、これによって頭部が体幹よりも感覚的に敏感になります。光や化学物質、接触刺激に反応して方向を変えたり、餌を探したりします。

摂食と消化

プラナリアの消化器系は、口、咽頭(いんとう)、および消化管(腸腔)から成ります。口は体の腹面中央に開き、舌のような咽頭を伸ばして獲物を取り込みます。消化は体外消化と体内消化が組み合わさった形態で、酵素が口から放出され、獲物の体を溶かしてから咽頭で吸い上げます。半分消化された食物は咽頭を通って胃や分岐した消化腔へ送り込まれ、そこから栄養素は体表近くの細胞へ拡散して供給されます。

老廃物や余分な水分の排出には原始的な腎機能を担う原管細胞(炎細胞、flame cells)を備える種が多く、これが体液の恒常性を保つのに役立っています。

繁殖

プラナリアは両性具有)で、卵と精子の両方を産みます。多くの種は雌雄同体(雌雄同体=雄と雌の生殖器官を同じ個体が持つ)で、交叉受精(他の個体と交尾して受精)を行います。交尾後、卵はカプセル状の卵嚢として産み落とされ、環境が適していれば孵化して幼体は成長します。

また、別の重要な繁殖様式として無性生殖があります。プラナリアは自己分裂(横断・縦断の裂離)して二つ以上の個体に分かれ、それぞれが欠損部位を再生して完全な個体になることがあります。原文にあるように、無性生殖を行う種も存在しますが、これは種や環境条件によって頻度が大きく異なります。プラナリアは卵巣精巣の両方を備え、繁殖の形態も多様です。繁殖時に他個体とセックスをすることで遺伝的多様性が確保されます。

驚異の再生能力

プラナリアが最も注目される特徴の一つが高い再生能力です。体を切断すると、切断面から新しい頭や尾、臓器を再生して元の形態を回復します。この再生は未分化な幹細胞に相当する「ネオブラスト(neoblast)」の増殖・分化によって行われ、近年の分子生物学的研究で細胞の分化制御や再生に関わる遺伝子群(例:piwi遺伝子群など)が明らかになっています。代表的な研究用種として、Schmidtea mediterranea(スキミディア)やDugesia属の種が用いられ、再生の仕組みや幹細胞生物学のモデル生物として重要です。

ただし「何度でも無制限に再生できる」わけではなく、種によって再生能の範囲や速度は異なり、極端な損傷や年齢、環境ストレスによっては再生が失敗することもあります。

生態・行動・役割

プラナリアは肉食性・腐食性のものが多く、小型の無脊椎動物や死骸、微小な生物を捕食します。夜間や暗い場所に活発に活動する種が多く、光を避ける行動(嫌光性)を示します。また、化学物質による誘引・忌避反応を持ち、餌や危険を感知して行動を変化させます。水生生態系では分解者や捕食者としての役割をもち、微生物や小動物の個体数調整に関与します。

研究上の重要性と注意点

前述のとおり、プラナリアは再生生物学、幹細胞研究、発生生物学のモデルとして広く使われます。遺伝子操作やRNA干渉(RNAi)による遺伝子機能解析が行われ、ヒトの再生医療研究にも示唆を与えています。一方で、外来種(例:一部のDugesia属やGirardia属)が流入すると在来の水生生物に影響を与えることがあり、生態系管理の観点から注目される場合もあります。

まとめ

  • プラナリアは扁形動物の一群で、淡水や湿った環境に生息する自由生活者。
  • 体表の繊毛と筋肉で移動し、単純ながら集中した神経節と光受容器を持つ。
  • 消化は口・咽頭・腸で行われ、ガス交換は体表で行う(循環器・呼吸器はない)。
  • 多くは雌雄同体で性的繁殖を行い、種によっては無性生殖(分裂)も行う。
  • ネオブラストによる高い再生能力をもち、再生生物学の重要なモデル生物である。
メディアを再生する プラナリア・トルバ の動画
メディアを再生する プラナリア・トルバ の動画

質問と回答

Q:プラナリアはどのような動物ですか?


A: プラナリアは、水棲の小型扁形動物属です。この用語は、他の類似の扁形動物にも使用されています。淡水性の動物で、滑らかな波のような動きをしています。

Q: プラナリアはどのように繁殖するのですか?


A: プラナリアは、卵と精子を水中に放出し、受精させることで繁殖します。また、プラナリアは無性生殖も可能で、分裂して欠損した部分を再生させる。

Q: プラナリアの神経系はどのような構成になっているのですか?


A: プラナリアの神経系は、眼窩の下にある神経節と、腸の下にある体内を走る神経の索(腹神経索)で構成されています。眼球の下にある3対の神経節は逆U字型をしていて、頭の外側に神経が突き出ているため、他の部位よりも敏感になっています。

Q: 消化器官はどうなっているのですか?


A:プラナリアの消化器官は、口、咽頭、腸腔で構成されています。口から消化酵素を放出し、食べ物を柔らかくしてから胃に吸い込まれます。そこから栄養が全身に行き渡るのです。

Q: プラナリアには循環器や呼吸器があるのですか?


A:いいえ、プラナリアには循環器官や呼吸器官はなく、酸素は体内を、二酸化炭素は体壁を拡散して体外に排出されます。

Q:プラナリアには骨格があるのですか?


A:いいえ、プラナリアには骨格はありません。プラナリアは、伸縮可能なくしゃくしゃの筋肉を持っており、その代わりに円形の筋繊維と長い筋糸で構成された3層構造で動くことができます。

Q:プラナリアは何通りもの生殖ができるのですか?


A:プラナリアは有性生殖と無性生殖の両方が可能です。有性生殖では他のプラナリアとセックスをし、無性生殖では体から失われた部分を分割して再生させることで繁殖します。


百科事典を検索する
AlegsaOnline.com - 2020 / 2025 - License CC3