世にも珍しい半透明なカエルが赤い血液を捕食者から隠すメカニズムが明らかとなった。
ヒトの血栓発生を防ぐための示唆にもつながる興味深い研究。
ヒトを含め生物は、身体に酸素を運搬するための赤血球に含まれる赤色のヘモグロビン、皮膚や体毛に含まれる黒色のメラニンなど光を通さない物質を多く保持しており、体色を決定している。
これらの物質は身体を構成するのに不可欠な物質も多く含まれており、生きたまま取り除くことは難しい。
南米の熱帯雨林にはフライシュマンアマガエルモドキ(𝐻𝑦𝑎𝑙𝑖𝑛𝑜𝑏𝑎𝑡𝑟𝑎𝑐ℎ𝑖𝑢𝑚 𝑓𝑙𝑒𝑖𝑠𝑐ℎ𝑚𝑎𝑛𝑛𝑖)という身体がほとんど透明のカエルが生息している。
半透明なため捕食者から見つかりにくい反面、このカエルも赤色であるヘモグロビンを持っている。
そのため研究者らはこのカエルがなぜ赤色でないのか疑問を抱いた。
観察の結果、このカエルが起きているときは循環系が赤くなり、寝ているときは赤くないことに気づいた。
そこで研究者らは赤血球はどこに行ったかを調べることとした。
2022年に発表された論文では、フライシュマンアマガエルモドキが眠りにつくときには赤血球のほとんどが肝臓に移動していることを明らかにした。
肝臓は血液をろ過する臓器として知られており、理にかなっている臓器でもある。
この研究ではこのカエルに光音響顕微鏡という血液の流れを測定する装置を用いて、睡眠時と運動時の赤血球の循環をリアルタイムに測定した。
その結果、睡眠時に肝臓に赤血球量が局在していることを明らかにしたのである。
しかも凝集させているのに関わらず血液凝固といった悪影響は生じていなかった。
血液凝固しないメカニズムについては明らかにされていないが、ヒトの身体で血栓ができるのを防ぐための示唆を与えると思われる。
一般的に赤血球の局所的な凝集は血栓症の原因となるが、このカエルが問題なく赤血球を濃縮させるためには何らかの因子が働いているかもしれない。
またこのカエルの睡眠時の呼吸はどのように行っているかという疑問がある。そのため冬眠に似たような代謝状態になっているのではないかと筆者らは主張している。
単にカエルが半透明になるという現象の解明だけでなく、様々な応用が期待される素晴らしい研究である。
【引用素材元】
flickr (CC BY 2.0)
https://www.flickr.com/photos/briangratwicke/22228104854
https://www.flickr.com/photos/usfwshq/52492321646
Pixabay
https://pixabay.com/ja/illustrations/%e8%a1%80%e6%b6%b2-%e7%b4%b0%e8%83%9e-%e8%b5%a4-%e5%8c%bb%e5%ad%a6-%e8%96%ac-1813410/
【参考文献】
Lessons on transparency from the glassfrog
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adf7524
How a See-Through Frog Hides Its Red Blood From Predators
https://www.nytimes.com/2022/12/22/science/glass-frogs-blood-hide.html
【原著論文】
C. Taboada, et al. “Glassfrogs conceal blood in their liver to maintain transparency”
Science. 2022 Dec 23;378(6626):1315-1320. doi: 10.1126/science.abl6620
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abl6620
【感想】
あくまでも死んだ動物ですが組織透明化、1細胞解像度での三次元イメージングする技術(CUBIC)が日本で発達しています。
こういった技術の発展にも今回の研究は役立つかもしれません。
Whole-Body Imaging with Single-Cell Resolution by Tissue Decolorization
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(14)01361-0
このカエルは完全に透明でなく、足が透けて背中は緑色で半透明となっています。
単に透明なだけでなく隣接する輪郭を周囲に溶け込ませる半透明で捕食者から姿を隠すことが知られており、今回その機構に迫っています。
Imperfect transparency and camouflage in glass frogs
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.1919417117
【元ツイート】
https://twitter.com/takatoh_life/status/1606146247626063872
