ボルカ科

ボルカ科
ボルボックス・アウレウス
科学的分類
クレード:	緑色植物
分割：	緑藻類
クラス：	緑藻類
注文：	クラミドモナス目
家族：	ボルボカ科 エーレンベルグ
属
コレマノスフェラ コンラディモナス エウドリナ ハマッコ ヘミフラジェロクロリス ルンディエラ マスティゴスフェラ パンドリーナ プラティドリナ プレオドリーナ ステファヌーン タブリス ボルボックス ボルブリナ ヤマギシエラ

Volvocaceae科は、典型的な属であるVolvoxを含む単細胞または群体性の二鞭毛虫の科です。この科は1834年にEhrenbergによって命名され、 ^[1]古い分類ではVolvocidaeとして知られています。すべての種は群体性で、淡水環境に生息します。

ボルボクサ目の中で最も単純なものは、細胞が整然と集まったもので、それぞれが近縁の単細胞原生生物クラミドモナスに似ており、ゼラチン状の基質に埋め込まれている。例えばゴニウム属では、個々の生物は4～16個の独立した細胞からなる平板で、それぞれに2本の鞭毛がある。同様に、ユードリナ属とパンドリナ属は中空の球体で、前者は16個の細胞、後者は32～64個の細胞からなる。これらの属では、各細胞が有糸分裂によって新しい生物を再生することができる。^[2]

ボルボックス類の他の属は、それぞれの生物が異なる細胞型を発達させるという、生物学的発達の別の原理を体現している。プレオドリナとボルボックスでは、ほとんどの細胞が体細胞で、生殖細胞はごくわずかである。プレオドリナ・カリフォルニカでは、コロニーは通常128個または64個の細胞から成り、そのうち前部領域の細胞は体細胞機能のみを持ち、後部領域の細胞は生殖可能であり、その比率は3:5である。ボルボックスでは、新しい個体を繁殖できる細胞はごくわずかであり、ボルボックスのいくつかの種では、生殖細胞は体細胞のような外観と行動を示す細胞から派生している。一方、ボルボックス・カルテリでは、生殖細胞は細胞分裂中に脇に置かれるなど分業が完全であり、生殖細胞が体細胞機能を担うことも機能的な鞭毛を発達させることもない。^[2]

このように、最も単純なボルボカ科の生物は群体生物であるが、他の生物は真の多細胞生物である。大型のボルボカ科の生物は、卵受精と呼ばれる特殊な異種生殖形態を進化させており、これは、一方の交配型が小さな運動性精子を生成し、もう一方の交配型が比較的大きな運動性のない卵子を生成するものである。ボルボカ科の生物の中には、このように雄と雌を区別できる最も単純な生物が存在する。すべてのボルボカ科の生物において、受精反応の結果、過酷な環境でも生存できる休眠状態の二倍体接合子（接合胞子）が生成される。条件が改善されると、接合胞子は発芽し、減数分裂を経て、両方の交配型の半数体の子孫を生成する。 ^[2]

発生中のコロニー反転は、この目の特別な特徴であり、新しいコロニーの鞭毛が外側を向くようになります。このプロセスでは、生殖細胞が最初に連続的な細胞分裂を起こし、単一の細胞層からなる凹型からカップ型の胚またはプラケアを形成します。その直後、細胞層は成体の構成と比較して裏返しになっており、鞭毛が形成される胚プロトプラストの先端がプラケアの内側に向いています。次に胚は反転を起こし、その間に細胞層が反転して、娘プロトプラストの先端と鞭毛が外側に位置する球状の娘コロニーを形成します。このプロセスにより、ボルボックス科の球状コロニーが適切に移動できるようになります。反転のメカニズムは、モデル種であるVolvox carteri を使用して、細胞レベルと分子レベルで広範に研究されています。^[3]

球状コロニー反転はクラミドモナス目の進化の過程で2度発生した。ボルボカ科ではボルボカ科が近縁のゴニア科から分岐したときに反転が初めて発生した（図参照）。また、アストレフォメンの進化の過程でも反転が起きた。反転は2つの系統間で異なり、アストレフォメンでは連続的な細胞分裂中に娘プロトプラストが回転するのに対し、ボルボカ科では細胞分裂後に反転が起こる。^[3]

• ギルバート、スコット F. (2000)。「多細胞性：分化の進化 §ボルボカセアン」。発達生物学（第 6 版）。サンダーランド (MA)：シナウアー。（NCBI）。ISBN 0-87893-243-7.NBK10031.

• 「ミラーグループ：研究概要」。UMBC生物科学。2016年8 月 9 日閲覧。（ボルボックス・カルテリに関する研究）