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ミノムシ

2010年07月20日 18:41


子供の頃にはミノムシ(写真1)は木の枝だけではなく、軒下などで簡単に見つける事ができた。特に、冬、樹々が枯れ、葉が落ちた枝に垂れ下がっている様は、冬の風物詩として親しまれていた。
枕草子にも 「蓑虫、いとあはれなり。鬼のうみたりければ、親に似てこれも恐ろしき心あらむとて、親のあやしき衣ひき着せて、「今、秋風吹かむをりぞ、来むとする。待てよ」と言ひ置きて逃げて去にけるも知らず、風の音を聞き知りて、八月ばかりになれば、「ちちよ、ちちよ」と、はかなげに鳴く、いみじうあはれなり」と親しみをもって記述され、平安時代にはすでに親しまれていたことが分かる。

しかし何時の頃からかミノムシの姿が見えなくなった。最近ではミノムシが垂れ下がっている光景を目にする事は非常にまれである。なぜこうなったのか。最初は農薬の使用かなにかでミノムシが死んだのかと思っていたが、よく調べてみるとそうではないらしい。中国から入って来た外来種のミノムシに寄生する、寄生バエのせいで全滅の危機にさらされているのだそうである。外来種の侵入により日本古来の生物種が激減し、絶滅に晒されることはよくある事であるが、ミノムシもそのたぐいであるらしい。昆虫に寄生する寄生バエ (tachina fly、tachinid fly)自身はそんなにめずらしいものでもなく、全世界に約5000種、日本に約500種が存在すると言われる。昆虫綱双翅(目短角亜目ハエ群ヤドリバエ科(Tachinidae)の総称で、とくに大形で剛毛が目だつ種類をハリバエとよぶことがある。

ヤドリバエ科のハエ(写真2)は、小形ないし大形で、体形と色彩は変化に富み、細いものや太いもの、黒っぽいものや褐色のもの、また金属光沢のあるものなどがある。体には一般に剛毛が発達する。触角は複眼の中央部よりも上位に生じ、触角刺毛は無毛、まれに微毛を生じる。胸部の翅毛は通常、横線より前方にも発達し、肩後剛毛は少なくとも2本、横線後方の翅内剛毛は少なくとも3本存在する。はねの中脈は末端近くで著しく前方へ湾曲し、はねの基部後方の胸弁はよく発達する。成虫は日中活発に活動し、多く花に集まる。まれに夜間に活動するものもある。幼虫はほかの昆虫の体内に寄生する。寄主は鱗翅類(チョウ、ガ)の幼虫が多いが、甲虫類、直翅類、膜翅類、半翅類、ハサミムシ類のほか、同類である双翅類にも寄生する。このため、農林業害虫の天敵として重要な昆虫類といえる。

オオミノガ(チョウ目ミノガ科)はミノムシの代表的な種で、冬にはそこかしこの樹ぶら下がっていた。幼虫は茶や果樹などを害する害虫でもある。しかし、現在ではまず見つからない。この原因は1990年代に中国より偶発的に侵入したオオミノガヤドリバエ(Nealsomyia rufella)が好んでミノムシの幼虫に寄生して、ミノムシの絶滅の危機を引き起こしている事である。今まで天敵のいなかったミノムシに突如敵が現れ、かたっぱしからミノムシに寄生するようになった。現在ではミノムシ君は絶滅危惧種に指定されている。

自然界の恐ろしいところは、更にこのオオミノガヤドリバエに寄生する蜂が存在し、キアシブトコバチを始め数種類が発見され、またハエトリグモなどもオオミノガヤドリバエを食べている。このようにオオミノガヤドリバエも寄生バチなどの天敵に攻撃されており、オオミノガヤドリバエの個体数も減少している。天敵の天敵の存在はミノムシ君にとっては救世主といえる。自然界が絶妙なバランスで生物の多様性を保っている事に感心する。

オオミノガヤドリバエ成虫はミノムシが食べている葉に微小な卵を産み付け、ミノムシが葉と一緒に卵を食べると、ミノムシのお腹の中でハエの幼虫が孵化してミノムシの体内を食べる。ミノの中でミノムシ幼虫を食べ尽くした後、幼虫から出て蛹(囲蛹という)になる。1個体に付き、平均10羽程度のオオミノガヤドリバエが羽化する。

この困難な状況をくぐり抜けミノムシ君は復活してくるのであろうか?

写真1ミノムシ 写真2 寄生バエ

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最強の生物クマムシ

2010年07月12日 17:59

クマムシは緩歩動物(かんぽどうぶつ)門に属し、4対8脚のずんぐりとした脚でゆっくり歩く姿から緩歩動物、また形がクマに似ていることからクマムシ(water bears)と呼ばれている(写真1)。体長は 50μm~1.7mmで、キチン質の厚いクチクラ (cuticle) で覆われた体を持ち、地球上に750種以上存在することが知られている。
呼吸器官、循環系はなく、体液による拡散で酸素と養分を補給する。酸素、二酸化炭素の交換は透過性のクチクラを通じて体表から直接行う。神経系は、黒または赤色の1対の眼と、脳、2本の縦走神経によって結合された5個の腹側神経節を持っている。消化器系は、口から胃、直腸と続き、顆粒状に蓄えられた排出物は脱皮の際に一緒に捨てられる。トゲクマムシのように単為生殖を行うものもあるが、多くの種では雌雄異体で、圧倒的に雌が多い。両性生殖の場合、腸の背側に不対の卵巣または精巣がある。受精は体内で起こる種も体外で起こる種もある。ある淡水産のクマムシは、雄が新旧のクチクラの間に精子を注入した後、雌が脱皮し 3~35 個の卵を産み落とすことで体外受精する。陸棲のクマムシでは雄は雌の生殖口や排泄口に射精し、体内受精する。約2週間で孵化する。幼生期はなく、最初からクマムシの形をしている。その後、脱皮を繰り返して成長する
陸上性の種の多くは蘚苔類などの隙間におり、半ば水中的な環境で生活している。全てのクマムシは泳げないくせに水棲で、草むらの苔や、地中、水辺、海岸の砂中などなど、ごく身の回りにたくさんいる。アルプスの牧草地でも、10cm も掘れば1平方cmあたり 300 匹も見つかる。しかも、北極、熱帯、深海、温泉の中からも見つかっている。これらの乾燥しやすい環境のものは、乾燥時には後述のクリプトビオシスの状態で耐え、水分が得られたときのみ生活していると考えられる。
クリプトビオシスは無代謝の休眠状態のことで、クマムシはクリプトビオシスになることで環境に対する絶大な抵抗力を持つ。周囲が乾燥してくると体を縮めて樽状になり、代謝をほぼ止めて乾眠と呼ばれるクリプトビオシスの状態の一種に入る。通常は体重の85%をしめる水分を0.05%まで減らし、極度の乾燥状態にも耐える。樽(tun)と呼ばれる乾眠個体は、過酷な条件にさらされた後も、水を与えれば再び動き回ることができる。乾眠(anhydrobiosis)はクリプトビオシスの一例である。温度にも強く、151℃の高温から、ほぼ絶対零度の極低温まで耐える。真空から75,000気圧の高圧まで耐え、高線量の紫外線、X線等の放射線に耐える。他にも線虫、ワムシ、アルテミア(シーモンキー)、ネムリユスリカなどがクリプトビオシスを示すことが知られている。
乾眠状態には瞬間的になれるわけではなく、十数時間をかけてゆっくりと乾燥させなければあっけなく死んでしまう。乾燥状態になると、体内のグルコースをトレハロースに作り変えて極限状態に備える。水分がトレハロースに置き換わっていくと、体液のマクロな粘度は大きくなるがミクロな流動性は失われず、生物の体組織を構成する炭水化合物が構造を破壊されること無く組織の縮退を行い細胞内の結合水だけを残して水和水や遊離水が全て取り除かれると酸素の代謝も止まり、完全な休眠状態になる。
Current Biol. 18, R729-R731 (2008)ではクマムシが宇宙空間の真空状態でも死なず、太陽光が当たった状態でも生きていたことが証明されている。
このクマムシの奇妙な生体は既に注目を集めていて、ゲノム解読プロジェクトも始まっている(kumamushi.org )

1クマムシの走査電顕写真(地球最強の生物クマムシより)2 卵を抱えたクマムシ


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インパクトファクター事情

2010年07月03日 12:10


2009年のIF

2009年のインパクトファクターの発表があった。Life Science関係のインパクトファクター上位は昨年同様相変わらずNatureとCell及びその姉妹誌がほぼ独占している。
Nature (IF:34.48), Nat Gent (34.284), Cell (31.152), Science (29.747), Nat Biotech (29.495), Nat Med (27.136), Nat Immunol (26.00),Cancer Cell (25.288), Cell Stem Cell (23.563), Immunity (20.589)がimpact factor 20以上でScience以外全てNatureとCellの姉妹誌。

更にimpact factor10以上にはNat Cell Biol (IF:19.527)を筆頭にCell Metab (17.35), Nat Meth (16.874), J Clin Invest (15.387), Mol Cell (14.608), J. Exp Med (14.505), Nat Neurosci (14.345), J. Natl Cancer (14.069), Dev Cell (13.363), Neuron (13.26), PLoS Med (13.05), PLoS Biol (12.916), Am J Human Genet (12.303), Nat Struc Mol Biol (12.273), Gene Dev (12.075), Genome Res (11.342), Curr Biol (10.992), Blood (10.555)と続く。これら18誌の中でNatureやCellの姉妹誌以外はJ Clin Invest、J. Exp Med、PLoS Med、PLoS Biol、Am J Human Get、Gene Dev、Genome ResとBoodの8誌に過ぎない。その中で特筆すべきはPLoS  groupとも言うべき新たに出された一連のネットジャーナルが速報性もあって、ぐんぐんとimpact factorを上げていることであろう。一方で旧来の名門ジャーナルJ Cell Biol (9.575), PNAS (9.432), EMBO J (8.993)はいずれもimpact factor 10以下にあえなく沈んだままである。ちなみにJ Cell Sci (6.114), Mol Cell Biol (6.057), Mol Biol Cell (5.979), J Biol Chem (5.378), Biochem J. (5.155)となっている。いつの間にか、JBCとBJの差が無くなって来た。

国内出版のジャーナルはいずれも苦戦を強いられている。2009年現在の順位はCancer Sci, Gene Cell, Cell Strct Funct, JBの順になり、reform したCancer Sciの戦略勝ちか。Cancer Sciは2006年のIF:3.869から一時低下したが持ち直して2009年は3.771となっている。Gene Cellは2006年のIF:3.517を最高に2009年は2.952と低落傾向にある。一方、Cell Strc Functは2006年にはIF:2.143であっったが2009年には2.563となっている。一方、J BiochemはIF:1.963から1.945とほとんど変化なく底辺を這っている。

日本からせめてIF5以上のジャーナルがあればいいと思いつつ、いつも外国のジャーナルに投稿して無理難題を突きつけられている。これも日本人の悲哀?
最近の一流の論文の傾向はまずoriginalityの高さ、やたらとデータが多く、あらゆる角度から結果を検証し、ゆらぎない信頼のあるデータを要求されることであろう。さらにレフリーは一流のジャーナルほど、特殊な実験を要求し、そのデータを載せないとacceptされないため、その実験技術を持っている研究者との共同実験が必要になる。revise期間が短いため機動力のある実験が必要であり、reviseを終えてみれば、データが倍近くにふくれあがっていたという事もしばしばある。まさにこうなると研究も総力戦で、昔のように個人のアイデアでこつこつと実験すれば事足れるという時代では無くなった。大きなラボが組織力を上げて短期間に集中して行うというサイエンスが勝利する時代なのかもしれない。



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