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足部裂傷は断片化の一種であり、それ自体がイソギンチャクに見られる無性生殖の一形態である。[ 1 ]この過程では、イソギンチャクを基質に繋ぐ足部盤の断片が分離し、遺伝的に同一の新しい個体へと発達する。
足部裂傷は、組織分離の位置によって、他の一般的な無性生殖様式とは視覚的に異なっている。出芽と分裂（刺胞動物における一般的な生殖戦略）は、それぞれ触手付近と体の中心で起こる。足部裂傷は、足盤付近のイソギンチャクのポリプの基部から組織が断片化して分離することである。 [ 2 ]
足の裂傷の頻度は、環境ストレス要因の存在に大きく依存する。不安定な基質（海洋堆積物と紅藻類の両方）に付着したイソギンチャクでは、裂傷の発生率が高いことが観察されている。 [ 3 ]この行動は、クローン個体群が近くの移動性ムール貝の動きに対応するのに役立ち、ひっくり返った堆積物による埋没を回避したり、残された基質の空き地をコロニー化したりするのに役立つ可能性がある。[ 4 ]
裂傷は、 Actinia tenebrosa [ 5 ] 、Aiptasia pallida [ 6 ]、Aiptasia diaphana [ 7 ]、Metridium senile [ 4 ]などの属で見られます。
足の裂傷は、主に引き裂きと締め付けという2つのメカニズムによって発生する。
裂傷は通常、動物が移動して足盤の一部（腸間膜の一部を含む場合がある）または柱状の胴体の一部を残した場合に発生します。残された部分は幅が 1センチメートルを超える可能性があります。裂傷は、イソギンチャクが伸びて縮むときに一部を残す場合にも観察されることがあります。[ 8 ]
収縮による裂傷とは、親イソギンチャクの体の一部（足盤、腸間膜、体柱の一部を含む）が収縮して分離する現象である。体の一部は1センチメートル未満の大きさで、親イソギンチャクから分離する。分離した体の一部は移動する場合もあれば、親イソギンチャクの近くにとどまる場合もある。
足の裂傷は通常、水温が 20 °C を超える海水 で発生しますが、水温が下がると活動は減少します。月平均水温が 15 °C を下回ると、めったに観察されません。[ 9 ]高温は代謝プロセスを促進し、足の裂傷の発生率を増加させる可能性があります。[ 10 ]暖かい水温は裂傷部位の治癒を促進する可能性がありますが、過度に高い水温はストレスを引き起こす可能性があります。[ 11 ]例えば、Haliplanella luciaeでは、分裂速度は温度の影響を受けます。[ 6 ]同様に、 Diadumene luciaeでは、水温が分裂速度に影響を与えることが示されています。[ 12 ]
適度な水流は足の断片の分散を促進し、生殖過程を支える可能性がある。逆に、強い水流や手作業による切断は裂傷を引き起こす可能性がある。Metridium senileの場合、水流が無性生殖に影響を与えることが実証されている。
継続的な暗闇は、 Aiptasia pulchellaの足の裂傷率を著しく増加させる。対照的に、光条件は無性生殖率を低下させる。この研究では、継続的な暗闇で飼育されたイソギンチャクは、光の下で飼育されたもののほぼ2倍の裂傷を生成した。さらに、 Anthopleura elegantissimaの無性生殖率には光の影響は見られなかった。[ 13 ]
水中の酸素濃度が低下すると、アイプタシアの足の裂傷の発生率が高くなる。
海洋の硬質基質環境では、空間はしばしば極めて重要かつ限られた資源となる。高密度になると過密状態になり、そのような状況下での生存手段として無性生殖が引き起こされる可能性がある。
栄養状態の良いイソギンチャクは、生殖プロセスにより多くのエネルギーを費やす可能性がある。一方、食料不足や資源の制限は、裂傷を防ぐこともあれば、場合によっては生存手段として裂傷を引き起こすこともある。例えば、研究によると、飢餓はAnthopleura elegantissimaやAiptasia geton comatusなどの種において無性生殖率の上昇につながる可能性がある。さらに、褐虫藻の存在は飢餓時に足の裂傷を促進することがわかっている。加えて、Metridium senileで観察される足の裂傷は、動物プランクトンの利用可能性と関連付けられている。
摂食速度は、 Aiptasia pulchellaの足の裂傷率に顕著な影響を与えない。対照的に、 Haliplanella luciaeなどの他の種では、摂食速度が無性生殖に直接影響を与えることが示されている。
成熟したイソギンチャクは、基質が不安定な場合、裂傷を起こしやすく、裂傷のある子孫をより多く生み出す傾向があります。[ 4 ]これにより、個体が埋没するのを防ぐことができないため、クローン集団がひっくり返った基質に再定着することが可能になります。
共生藻類の存在はイソギンチャクのエネルギー収支に大きな影響を与え、ひいては足の裂傷の速度にも影響を及ぼす可能性がある。光の利用可能性は、藻類の光合成に影響を与え、この過程において重要な役割を果たす。Aiptasia pulchellaでは、暗条件下での藻類の放出によりエネルギー密度が低下し、足の裂傷の速度が増加する可能性がある。
藻類を共生生物として持つことでエネルギーの利用可能性が向上し、それによって成長と生存が促進されます。例えば、Glennonの研究では、共生イソギンチャクは非共生イソギンチャクよりも成長の点で優れていることがわかりました。さらに、低温ショック処理によって共生生物の密度が低下したイソギンチャクは、共生生物の密度が高いイソギンチャクと比較して、足裂け目が多く形成されました。[ 14 ]注目すべきは、初期段階では、共生イソギンチャクの足裂け目は非共生イソギンチャクの足裂け目よりも速い発達速度を示さなかったことです。[ 15 ]
裂傷性子孫の成功率は、親の適応度や大きさにはほとんど影響されず、主にExaiptasia diaphanaの発育速度に対する裂傷の初期サイズによって左右される。親イソギンチャクの大きさは生成される足裂傷の大きさに影響を与える可能性があるが、生成される裂傷の数には大きな影響はない。例えば、一般的に大きなイソギンチャクは大きな足裂傷を生成するが、親の初期サイズは生成される裂傷の総数を大きく変えることはない。
足部裂開は、イソギンチャクが繁殖・拡散するための便利で安全かつエネルギー効率の良い方法であり、特に現在の形態と遺伝的特性が既にその環境に適している場合に有効です。この無性生殖の方法には、生態学的および生物学的にいくつかの利点があります。
足部裂開は有性生殖に比べてはるかに少ないエネルギーで済む。配偶子形成、受精、幼生発生といった複雑な過程を経る必要がないためである。イソギンチャクの一種であるAiptasia pulchellaの研究によると、足部裂開に伴う生殖努力（RE）は0.004から0.044と極めて低いことが分かっている。この最小限のエネルギー投資は高い無性生殖率と相関しており、足部裂開は非常に効率的な生殖戦略と言える。
足の裂け目によってイソギンチャクは、短時間で多数の子孫を産み、好ましい場所に素早く定着することができる。この方法は、サンゴ礁や潮だまりなど、空間が限られている環境で特に有利であり、イソギンチャクが他の種と空間をめぐって競争するのを阻止する。[ 16 ]足の裂け目による再生と急速な増殖能力は、このような競争の激しい生息地でのイソギンチャクの成功に貢献している。
足の裂け目によってクローンが作られるため、親の遺伝子型が成功していることが証明されている安定した環境では特に有益です。これにより、子孫が既存の環境によく適応することが保証されます。研究によると、イソギンチャクのクローンは特定の微小生息環境に適応できることが示されており、足の裂け目によるクローン増殖は、安定した環境において微細な適応につながる可能性があることを示唆しています。
親イソギンチャクが損傷を受けたり、脅威にさらされたりした場合、裂けた足の断片から新しい個体が再生し、事実上、生存のためのバックアップ機構として機能します。この驚くべき再生能力により、イソギンチャクは捕食や環境撹乱による部分的な組織損失から回復することができ、全体的な回復力に貢献しています。
イソギンチャクは基本的に定着性であるため、足の裂け目は配偶者探しや広範囲の移動を必要としないため、単独またはまばらに分布する個体群にとって理想的です。この繁殖方法により、イソギンチャクは大きな移動を必要とせずに、ある地域での生息域を拡大することができます。このプロセスでは、足盤から小さな断片が分離し、それが新しい個体に成長することで、局所的な個体群の増加が促進されます。[ 17 ]