ヤツメウナギは人間の闘争・逃走本能の起源を解明する手がかりとなる

ヤツメウナギは、歯がぎっしり詰まった吸い付くような口、ウナギのような体、寄生的な行動など、ホラー映画から出てきたような姿をしている。この「水の吸血鬼」は、脊椎動物と無脊椎動物の間の進化の分岐点を象徴しており、人間がこれらの肉食魚とどれほど近縁であるかについての科学的議論は、また新たな展開を迎えている。

科学者たちは、ヤツメウナギが原始的な交感神経系を持っているという証拠を発見した。この交感神経系は脊椎動物の闘争・逃走反応を制御すると考えられている。この発見は、4月17日にネイチャー誌に掲載された研究で詳しく述べられており、交感神経系の起源について再考を促す可能性がある。

ヤツメウナギは、科学者が約 5 億 5000 万年前に脊椎動物が進化した魚類の祖先を研究するのに最も近い生物です。ヤツメウナギは、顎のない魚類と呼ばれる古代の脊椎動物の系統に属します。科学者の中には、ヤツメウナギが現在も生きている脊椎動物の最も古いグループであり、脊椎動物の祖先すべてへの進化の窓口となると考えている人もいます。他の科学者は、化石記録にヤツメウナギの証拠がないため、この理論に疑問を抱いています。

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科学者たちはこれまで、ヤツメウナギには交感神経がないと考えていました。交感神経は、腸、膵臓、心臓など、体全体の内臓を標的とする神経系である交感神経系の一部です。この系は、危険な状況やストレスの多い状況に対応するために連携して機能します。また、生物の体が恒常性を維持するのを助け、心臓が動き続け、消化器系が動き続けるようにします。

この新しい研究では、研究チームはヤツメウナギを使って、発達上の変化が闘争・逃走反応のような脊椎動物の特性の進化をどのように促進したかを調べました。彼らは、最終的に交感神経ニューロンを形成する幹細胞の種類の証拠を発見しました。ヤツメウナギにこれらの細胞が存在することで、交感神経系が進化し始めた時期のタイムラインを修正できる可能性があります。

「100年以上にわたる文献では、ヤツメウナギには交感神経系がないと示唆されてきた」と、研究の共著者でカリフォルニア工科大学の生物学者マリアンヌ・ブロナー氏は声明で述べた。「驚いたことに、ヤツメウナギには交感神経ニューロンが実際に存在するが、ヤツメウナギの発達において予想よりずっと遅い時期に発生することがわかった。」

ブロナー博士と彼女のチームは神経堤細胞を研究した。神経堤細胞は脊椎動物に特有の幹細胞の一種で、体中に見られるさまざまな細胞種を生み出す。科学者たちはこれまで、ヤツメウナギには交感神経系を最終的に構築する神経堤由来の前駆細胞、つまり祖先が欠けていると信じていた。

ブロナー氏によると、研究者たちはこれまで、ヤツメウナギの発達において他の動物に比べて交感神経系の証拠を探す時期が早すぎたという。例えば、鳥類では交感神経系は発達の最初の2～3日で形成される。

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研究の共著者でカリフォルニア工科大学の進化生物学者ブリタニー・エデンズ氏は、最終的に交感神経ニューロンを生じるヤツメウナギの神経堤由来前駆細胞を調べた。エデンズ氏は、ヤツメウナギでは神経堤由来前駆細胞が他の動物よりもずっと遅く出現することを発見した。神経堤由来前駆細胞は受精後1か月も経ってから出現することもある。また、細胞は魚の幼生期である約4か月の発育期間を経て初めてニューロンに完全に成熟する。

ヤツメウナギの交感神経系が他の脊椎動物と同様に闘争・逃走行動を制御しているかどうかはまだ分かっていない。研究チームによると、これらの発見は、交感神経ニューロンの形成を制御する発達プログラムがヤツメウナギから哺乳類まですべての脊椎動物に残っていることを示唆しているという。