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Q.20 どうして海から離れても生きられる魚がいるの？

础.体作りに必要な脂肪酸を作ることができるから

回答者／石川麻乃
ISHIKAWA Asano
准教授

分子生态遗伝学

ドコサヘキサエン酸の合成能力がカギ

魚の成長や生存に必要不可欠なある脂肪酸を作る能力が違うことが理由の一つです。その脂肪酸は、ドコサヘキサエン酸（DHA) です。海には、DHAがたくさんあります。これは、DHAが海の小さな藻類に豊富に含まれ、それらを餌にするプランクトンや、さらにそれらを餌にする青魚にもDHAが含まれているからです。一方で、川の生態系にはDHAがあまり含まれていないため、川の魚たちはDHAを自ら作る必要があります。

私たちの研究から、顿贬础を合成できる鱼は海から川に进出でき、そうでない鱼は川に进出しにくいことが分かってきました。

この顿贬础の合成能力の违いは、鱼の遗伝情报を解析することで分かりました。私が研究しているトゲウオ科のイトヨという小さな鱼には、海から淡水域に进出できた种とできなかった种がいます。川や湖に进出できたイトヨは、そうでないイトヨと比べて、顿贬础を作るのに必要な酵素である贵补诲蝉2遗伝子の数が多かったのです。さらに、これまでにゲノム解読されている他の鱼类も调べたところ、海のみに生息している鱼は贵补诲蝉2遗伝子が少なく、淡水域に进出したサケやメダカといった鱼はこの遗伝子の数が多いことも确认できました。

新しい环境に何度も适応する

もともと海に生息していたイトヨは、これまで繰り返し川や湖などに进出して新しい环境に适応し、生息域を拡大してきました。その过程のどのタイミングで贵补诲蝉2遗伝子の数が増えたのかは、まだ明らかになってはいません。私たちの研究室で饲育しているイトヨだけに関して言うと、およそ1万年前の最近の氷河期よりも前にこの遗伝子が増えていたのではないかということが分かってきました。氷河期が终わると、新しい川や湖が生まれます。その淡水域に、すでにこの遗伝子が増えていたイトヨが进出していったのではないかと考えています。ただし、氷河期はこれまでに何回もあったため、その前の氷河期にこの遗伝子が増えた可能性もあります。

このように新しい环境に适応し、生息できる领域を拡大していくのは生物にとって大事なことです。例えば、川や湖は海に比べると栄养源は多くない一方で、敌やライバルがあまりいないため、卵を产んだり、稚鱼が成长したりする场として适しています。サケも卵を产むときに海から川に遡上しますよね。

今后は、进化の过程で、生物がある遗伝子を获得したり失ったりした结果、同じ生态系にいる他の生物にどう影响するのかも知りたいと考えています。例えば、水槽などに鱼と饵となる生物、さらにその生物の饵になるような落ち叶や水草など入れた小さな生态系のようなものを作って、その中でゲノムの进化を人工的に起こしたら、生态系全体はどうなるでしょうか。梦みたいな実験ですが、やってみたいですね。