ベニベニ

不死のクラゲ
ベニクラゲ​
科学的分類
ドメイン：	真核生物
王国：	動物界
門:	刺胞動物
クラス：	ヒドロ虫
注文：	アンソアテカタ
家族：	オセアニア科
属:	ベニクラゲ
種：	T. ドーニ
二名法名
ベニベニ （ワイスマン、1883）[1]
同義語[1]
Cytaeis polystyla ウィル、1844 デンドロクラバ・ドフニイ ・ワイスマン、1883

Turritopsis dohrnii は不死クラゲとしても知られ、温帯から熱帯の海域に生息する小型で生物学的に不死のクラゲの一種^{[2] [3]です。単独個体として性成熟に達した後、性的に未成熟な群体段階に完全に戻ることができる}動物として知られている数少ない例の 1 つです。他の例としては、 Laodicea undulataクラゲ^[4]やAurelia属の種など。 ^[5]

他の多くのヒドロ虫類と同様に、T. dohrnii はプラヌラと呼ばれる小さな自由遊泳性の幼生としてその生涯をスタートします。プラヌラが定着すると、海底に付着したポリプのコロニーを形成します。1 匹のプラヌラから発生したポリプとクラゲはすべて、遺伝的に同一のクローンです。^[6]ポリプは、ほとんどのクラゲでは見られない、広範囲に枝分かれした形状になります。クラゲは、別名メデューサとも呼ばれ、その後、これらのポリプから出芽し、自由遊泳性の生活を続け、最終的に性的に成熟します。性的に成熟すると、他のクラゲ種を急速に捕食することが知られています。T . dohrniiクラゲが環境ストレスや物理的攻撃にさらされたり、病気や老化したりすると、ポリプの段階に戻り、新しいポリプのコロニーを形成することがあります。^{[7]これは、}細胞の分化状態を変化させ、新しいタイプの細胞に変換する 分化転換という細胞発達プロセスを通じて行われます。

理論上、このプロセスは永久に続く可能性があり、クラゲは生物学的に不死になる可能性があるが^{[3] [8]、}実際には個体が死ぬこともある。自然界では、ほとんどのTurritopsis dohrniiはポリプ形態に戻ることなく、クラゲの段階で捕食や病気に屈する可能性が高い。^[9]

寿命の上限がなく生物学的に不死である能力を持つT. dohrniiは、基礎的な生物学的老化や薬学研究の重要な対象となっている。 ^[10]

この種は、以前はT. nutriculaと同種と考えられていたが、別種として再分類された。^{[11] 1883年に}イタリアのナポリにあるアントン・ドーン動物学研究所の創設者であるアントン・ドーンに敬意を表して命名された。^[12]

2006年の研究までは、Turritopsis rubraとTurritopsis nutriculaはTurritopsis dohrniiと同じ種であると考えられていました。^[11] T. rubraのクラゲもポリプに戻ることができるかどうかは不明ですが、さらなる研究が必要です。

ベニクラゲは鐘型で、最大直径は約 4.5 ミリメートル (0.18 インチ) で、高さは幅とほぼ同じです。^{[13] [14]}鐘の壁にある中皮は、頂点がいくらか厚くなっている以外は均一に薄いです。比較的大きな胃は明るい赤色で、断面は十字形です。直径 1 ミリメートルの若い標本には、縁に沿って均等に間隔を空けて 8 本の触手しかありませんが、^[15]成体の標本には 80～90 本の触手があります。^[要出典]クラゲはプランクトンの中で自由生活します。密な神経網細胞も傘の表皮に存在します。それらは、刺胞動物によく見られる放射状の管の上に大きなリング状の構造を形成します。^[16]

Turritopsis dohrnii には底生ポリプ形態、またはヒドロイドもあり、基質に沿って走る匍匐茎と、クラゲの芽を形成できる摂食ポリプを持つ直立した枝で構成されています。 ^[17]これらのポリプは数日かけて1 mmの小さなクラゲに成長し、親のヒドロイドコロニーから解放されて自由に泳ぎ回ります。

ベニガナは太平洋原産と考えられているが、北極横断回遊を通じて世界中に広がり、形態学的に区別しやすいいくつかの集団に分化しているが、その種の区別は最近、ミトコンドリアリボソーム遺伝子配列の研究と比較によって確認されている。^{[11] [18]} ベニガナは世界中の海洋の温帯から熱帯地域に生息している。^[14] ベニガナはバラスト水排出によって世界中に広がっていると考えられている。^[14]深刻な経済的、生態学的影響をもたらした他の種の侵入とは異なり、T. dohrnii の世界的な侵入は、その小ささと無害さのために気づかれなかった。^[19]「私たちは世界規模の静かな侵入を目撃している」とスミソニアン熱帯海洋研究所の科学者マリア・ミグリエッタは述べた。^[18]

卵はメスのクラゲの生殖腺で成長し、生殖腺は柄（胃）の壁にあります。成熟した卵は、ほとんどのヒドロクラゲの場合と同様に、オスのクラゲによって生産され放出された精子によって海中で産卵され、受精したものと考えられます。しかし、関連種のTurritopsis rubraは、受精卵をプラヌラ期まで保持するようです。^[20]受精卵はプラヌラ幼生に成長し、海底（または浮き桟橋に生息する豊かな海洋生物群）に定着して、ポリプのコロニー（ヒドロ虫）に成長します。ヒドロ虫は新しいクラゲを産み出し、約1ミリメートルの大きさで放出され、成長してプランクトンを餌とし、数週間後に性的に成熟する（正確な期間は海水温によって異なり、20℃（68℉）では25〜30日、22℃（72℉）では18〜22日である）。^[3] T. dohrniiのクラゲは14℃から25℃の間で生存することができる。^{[3] [15]}

ほとんどのクラゲの寿命は比較的一定で、数時間から数ヶ月まで種によって異なります（寿命の長い成熟したクラゲは毎日または夜に産卵しますが、その時間もかなり一定で種によって異なります）。^[21] Turritopsis dohrniiのクラゲは、特定の細胞タイプ（クラゲの鐘状表面と循環管系の両方の組織）の存在を必要とする特定の変換プロセスによって、ポリプ状態に戻る能力を持つことが知られている唯一の形態です。^[22]

実験により、解放されたばかりの個体から完全に成熟した個体まで、すべての段階のクラゲは、飢餓、急激な温度変化、塩分濃度の低下、鉗子やハサミによるベルの人為的な損傷などの条件下では、ポリプに戻る可能性があることがわかっています。 ^[3]変形するクラゲは、まずベル、中分泌液、触手の劣化によって特徴付けられます。次に、すべての未成熟クラゲ（最大12本の触手）は嚢胞のような段階になり、次に匍匐茎とポリプに変形します。ただし、成熟クラゲの約20％～40％は、匍匐茎とポリプの段階に移行しました。ポリプは、匍匐茎が発達して餌を食べてから2日後に形成されました。ポリプはさらに匍匐茎、枝、そしてポリプが成長して増殖し、群体のヒドロ虫を形成します。実験では、環境の変化や怪我がなくても、最終的には匍匐茎やポリプに変化し、再び生活を始めることになる。^[3]

この生物サイクルを逆転させる能力（悪条件に応じて）は、動物界では特異である。この能力により、クラゲは死を回避でき、ベニクラゲは潜在的に生物学的に不死となる。このプロセスは、プロセスが非常に急速であり、適切なタイミングでの野外観察が不可能なことから、自然の生息地では観察されていない。^{[3]いずれにせよ、ほとんどの個体のクラゲは、捕食者に食べられたり病気にかかったりするなど、}中型プランクトンとしての一般的な危険の犠牲になる可能性が高い。

この種はテロメア維持に関連する独自のメカニズムを有しており、それが再生能力に重要な役割を果たしている。T . dohrniiはライフサイクルの逆転中に特定の細胞プロセスを通じてテロメアの長さを維持し、細胞の老化を効果的にリセットする。^{[23] [24]}

この種の細胞発達の過程である分化転換は、科学者たちにインスピレーションを与え、この過程を利用して人間の損傷した組織や死んだ組織を再生する幹細胞を作る方法を発見させました。^[10]

Turritopsis dohrniiは肉食性で、一般的に動物プランクトンを餌としている。^[25]彼らの食事は主にプランクトン、魚卵、小型軟体動物である。T . dohrnii は口から食物を摂取し、排泄する。T . dohrniiは水中を漂いながら触手を使って狩りをする。触手には刺胞と呼ばれる刺胞細胞が含まれており、広がって獲物を刺す。^[26]触手はその後、曲がって獲物を口に導くことができる。T. dohrnii は他のクラゲと同様に、ベルを使って獲物を捕まえることがある。T. dohrnii のベルは水を吸い込みながら泳ぎ出す。ベルが広がることで、獲物が触手に近づく。^[26]

他のクラゲ同様、ベニクラゲも他のクラゲに最もよく捕食される。ベニクラゲの他の捕食者には、イソギンチャク、マグロ、サメ、メカジキ、ウミガメ、ペンギンなどがいる。^[26]多くの種がベニクラゲや他のクラゲを捕食するのは、その構成が単純だからである。非水性物質は約5%で、残りは水でできている。^[27] ベニクラゲは3層構造になっている。外層（表皮）、中層（中顆粒層、ゼリー状の厚い物質）、内層（腹皮）である。^[27]

Turritopsis dohrniiは地中海で最初に発見されましたが、その後世界中で発見されています。^[28] T. dohrniiは一般的に温帯から熱帯の海域に生息しています。マリーナやドック、船体、海底で見つけることができます。彼らは通常、多塩性（18〜30 PSU）と真塩性（30〜40 PSU）の塩分範囲で生息しています。^[25]

mRNAやミトコンドリアDNAの配列解析などのゲノム解析は、そのライフサイクルを調査するために利用されてきた。各ライフステージのmRNA解析では、クラゲの段階では段階特異的な遺伝子が他の段階よりも10倍多く発現していることが示された。この遺伝子は、損傷時に再生プロセスを誘導することができるWntシグナルに関連している。^{[29] [30]}

ヌクレオチド配列相同体とタンパク質相同体の分析により、ネモプシス・バケイがこの種の最も近い親戚であることが判明した。近縁種はいずれも生物学的不死性を示していない。^[31]

2022年に発表された研究では、この生物学的に不死のクラゲ（上記参照）と、類似しているが若返り効果のないクラゲの新たに発表されたゲノムを比較し、DNAの複製と修復、幹細胞の再生など、若返りの重要な分子メカニズムを発見したと報告されました。^{[32] [33]}

T. dohrnii を飼育するのは非常に困難です。現在、京都大学の久保田真という科学者だけが、このクラゲの群れを長期間維持することに成功しています。プランクトンは、餌として与えているアルテミアシストを確実に消化したかどうかを確認するために、毎日検査する必要があります。 ^[7] 久保田は、2年間で彼のコロニーは11回再生したと報告しています。^[34]久保田は、彼の不死のクラゲについて話すために日本のテレビに定期的に出演し、それらについての歌をいくつか録音し、会議のプレゼンテーションの最後にそれらを歌うことがよくあります。^{[7] [35]}

• ヒドラ – 不死であると言われる別の種類の刺胞動物
• 最も長生きする生物のリスト

• Piraino, S.; Boero, F.; Aeschbach, B.; Schmid, V. (1996). 「ライフサイクルの逆転: Turritopsis nutricula (刺胞動物、ヒドロ虫類) におけるクラゲのポリプへの変化と細胞分化転換」The Biological Bulletin . 190 (3): 302–312. doi :10.2307/1543022. JSTOR  1543022. PMID 29227703. 2007-09-27 にオリジナルからアーカイブ。2007-10-24 に取得。。
• Brooks, WK; Rittenhouse, S (1907). 「Turritopsis nutricula ( McCrady) について」。ボストン自然史協会紀要。33 (8): 429–460。
• 長谷川 勇; 渡辺 剛; 高澤 正; 小原 修; 久保田 誠 (2016). 「若返りを繰り返すクラゲ、ベニクラゲのトランスクリプトームの De Novo アセンブリ」.動物科学. 33 (4): 366–371. doi :10.2108/zs150186. hdl : 2433/216317 . PMID  27498796. S2CID  34161600.。

ウィキメディア・コモンズには、 Turritopsis dohrniiに関連するメディアがあります。

Wikispeciesには、Turritopsis nutriculaに関する情報があります。

• 死を欺く：ベニクラゲの不死のライフサイクル
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