Articles

The Race to Save the Axolotl

アクソロトル(Ambystoma mexicanum)は、究極のサバイバリストである。 足や尻尾、心臓の一部を失っても、その部分は再生し、傷跡は残りません。

アクソロートルは保護のパラドックスでもあります。この象徴的な生き物は、メキシコの国家的シンボルであると同時に、水族館で簡単に繁殖できるため、世界中で愛されているペットでもあります。 飼育されている数が多いため、日本ではアポロトルを揚げたスナックとして提供している店もあります。 また、年間何千匹ものアホロートルが科学研究に利用されている。 奇跡的な再生能力を持つアホロートルは、世界中の研究室で研究されています。

人間とアクソロトルは長い間、曖昧な関係にありました。 13世紀にメヒカ(アステカ)がテクスココ湖周辺を開拓し、湖の中央に島の都市を建設して首都としたとき、精巧な運河の周辺にはアクソロートルが生息していました。 この動物の名前は、アステカの神 “Xolotl “にちなんで付けられた。Xolotlは、生け贄に捧げられるのを避けるためにアポロトルに姿を変えたと言われている(ただし、アポロトルは殺されて食べられていた)。 アステカ帝国の発展に伴い、首都も成長し、湖は縮小していきました。

そして、湿地帯が消えたことで、アポロトルも消えてしまいました。

そして、湿地帯の消滅とともに、アクソロートルも消滅しました。

この急激な減少は、世界中の水族館や研究室で繁栄しているアクソロートルをも脅かします。 1804年、科学者のアレクサンダー・フォン・フンボルトは、アルコールで保存した2つの標本をパリに送りました。 フンボルトをはじめとする初期の探検家たちは、すでにアクソロートルのもうひとつの特徴に気付いていた。他のサンショウウオが性的に成熟すると陸上生物に変態するのに対し、アクソロートルは羽毛のようなエラを持ち続け、一生水の中で過ごすのである。

研究室に入ったのは、1863年にフランスの探検隊がパリの自然史博物館に34匹のアクソロートルを輸送したときです。

研究室に入ったのは、フランスの探検隊が1863年にパリの自然史博物館に持ち込んだ34匹のアホロートルのうち、オス5匹とメス1匹がフランスの動物学者オーギュスト・デュメリに渡り、見事に繁殖させたことによる。 デュメリはヨーロッパ中の機関や個人にアクソロットを配布した。

過去150年間に行われた、魅惑的でいささかグロテスクな実験は、アクソロートルの再生と治癒の能力について多くの情報をもたらしました。 例えば、切断されたアクソロートルの手足は完全に再生され、何度も切断しても元の手足と同じように機能しています。 アキノロトルの細胞は、再生すべき構造を知っているのです。 腕を肩の高さで切断すると、腕全体が再生します。

さらに、基礎的な実験として、腕を肩の位置で切断すると、腕全体が再生し、肘の位置で切断すると、下腕と手だけが再生し、手首の位置で切断すると、手だけが再生しました。 切断された左手足から右手足に再生組織を移植したり、逆に右手足から左手足に再生組織を移植すると、不思議なことに1本ではなく3本の手足が生え、そのうち2本は “上肢 “と呼ばれます。

これらはマッドサイエンティストの実験ノートのように見えるかもしれませんが、これらの再生能力を明らかにした(少々グロテスクな)実験は、再生がアクソロトルでどのように機能するのか、そしてなぜ哺乳類では機能しないのかを理解するための重要な基礎となりました。 私たち人間のような哺乳類では、傷が急速に形成され、組織の再生が妨げられます。 一方、アホロートルは、深い組織の傷を傷跡を残さずに修復することができます。 これは、切断された傷を覆う細胞群である「ブラストマ」のおかげです。 哺乳類では、死んだ細胞を食べてしまう免疫細胞の一種であるマクロファージが傷跡を作る原因となっているが、アキノロトムでは、このマクロファージが驚異的な創傷治癒と再生に不可欠であることが科学者によって明らかにされた。 壊れた(あるいは切断された)心臓を再生することができるのも、この芽胞のおかげなのです。

two axolotls in a tank
Two axolotls in a tank (Getty)

研究者たちは、分子がどのようにしてアクソロートルの手足の再生を指揮するのかを、丹念に解読しました。 しかし、まだ多くの未解決の問題が残っています。 しかし、再生生物学者はアクソロートルに限らず、なぜ哺乳類は再生が苦手なのかを解明しようとしています。 成体のマウスやヒトは、年齢とともに失われる指先を再生することができ、人間の再生能力を取り戻すことができるのではないかと期待されています。

しかし、多くの実験動物がそうであるように、彼らも非常に近親交配されており、その生存が脅かされる可能性があります。 一卵性双生児であれば近親交配係数は100、全く血のつながっていない個体であれば係数は0となります。 一卵性双生児の近親交配係数は100、全く血のつながっていない個体の近親交配係数は0です。 近親交配で有名なスペインのハプスブルグ家の係数は20で、アクソロートルの係数は35です。

アクソロートルの近親交配の多さは、その歴史の結果でもあります。 現在、研究室で使われているアゾロートルは、1863年にパリに運ばれた5匹の個体が始まりです。 そこからヨーロッパ各地に分布し、後にアメリカに渡り、実験室のアクソロトルと野生のアクソロトルが時折交配されました。 ケンタッキー大学のAmbystoma Genetic Stock Centerで飼育されている1,000匹以上の成体および幼体のアクソロートルは、これらのアクソロートルが元になっており、毎年数万匹のアクソロートルの胚を世界中の研究室に出荷している。

病気や不慮の火災によって、この脆弱な個体群が一掃される可能性もあります。 例えば、一部の研究室やストックセンターでは、不可解な病気によってアクソロートルの幼虫が死んでいます。 アキノロートルがこの病気に耐えられるような新しい遺伝子変異があれば解決するでしょう。 しかし、新しい遺伝子変異は、脅威にさらされているXochimilco湖の野生個体群からではなく、どこからもたらされるべきなのでしょうか?

これは不幸なタイミングです。というのも、つい最近、アクソロートルの研究では2つの画期的な成果があったからです。 CRISPR/Cas9を使えば、研究者はさまざまな動物や植物のDNA構成要素を正確かつ容易に変更することができる。 つい最近、再生生物学者のエリー・タナカとそのチームは、このハサミを使って、遺伝子を選択的にアホロートルのゲノムに組み込む方法を示しました。 マウスやゼブラフィッシュ、ミバエなどの実験動物とは異なり、研究者たちは長い間、アホロートルの遺伝子を特異的に改変することができなかった。

2003年にヒトのゲノムが解読されたのに対し、アホロートルのゲノムは2018年の初めまで捉えどころがありませんでした。 32ギガ塩基対のアクソロートルゲノムは、ヒトゲノムの約10倍の大きさで、これまでに解読されたゲノムの中で最大のものです。 アキノロトルの正確な遺伝情報を手に入れたことで、研究者たちはまったく新しい疑問を持つことができる。 なぜマウスは再生できないのに、アクソロートルは再生できるのか? マウスのゲノムはどのように変化し、再生を妨げているのか?

しかし、ソチミルコ湖では、野生のアクソロートルの個体群全体がすぐに、あるいは簡単に回復するとは思えません。 生態学者のLuis Zambrano氏は、アクソロートルの急激な減少は、外来魚と汚染という2つの主要な脅威によるものだと考えています。 ソチミルコでは1970年代から80年代にかけて、国連食糧農業機関のプログラムによってコイやティラピアが導入され、地元の人々の食生活にタンパク質をより多く取り入れる努力がなされました。

ザンブラノさんは、アホロートルがまだ残っている場所を地図に描き、地元の漁師がその場所を何度も掃除して、アホロートルが再び立ち上がる時間を作る計画を立てました。 研究室で成功した個体群からアホロートルを導入するのは魅力的なアイデアに思えるかもしれませんが、Zambrano氏はそれを戒めています。 “

汚染については、より難しい問題です。 嵐がメキシコシティの老朽化した下水道を満杯にするたびに、ゴミ処理施設からのオーバーフローが、アンモニアや重金属などの有毒化学物質をソチミルコの運河に流しています。 アクソロトルは、透過性の高い皮膚で呼吸をしているため、汚染の影響を受けやすいのです。 ザンブラーノは、地元の動物学者であるヴァージニア・グラウエなどと協力して、アクソロトルの数を増やす努力をしてきました。

1952年に発表されたフリオ・コルタザルの短編小説「アクソロトル」では、語り手がアクソロトルに魅了されます。 私はガラスに顔をくっつけて(警備員はたまに大声で咳をしていた)、このバラ色の生き物の無限にゆっくりとした遠い世界への入り口である小さな金色の点をもっとよく見ようとした」。 このままでは、この辺境の世界は永遠に失われてしまうかもしれませんね」

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です