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ニシツメガエル（Xenopus tropicalis ）は、ピピ科のカエルの一種で、熱帯ツメガエルとも呼ばれています。[ 2 ] Xenopus属の中で二倍体ゲノムを持つ唯一の種です。[ 3 ] [ 4 ]そのゲノムは解読されており、[ 5 ] [ 6 ]遺伝学の重要なモデル生物となっており、発生生物学で広く使われている脊椎動物モデルである関連種のXenopus laevis（アフリカツメガエル）を補完しています。[ 7 ] X. tropicalisは、研究においてX. laevisよりも多くの利点があり、例えば世代時間がはるかに短い（5か月未満）、サイズが小さい（体長4～6cm（1.6～2.4インチ） ）、産卵数が多いなどです。[ 8 ]
ベナン、ブルキナファソ、カメルーン、コートジボワール、赤道ギニア、ガンビア、ガーナ、ギニア、ギニアビサウ、リベリア、ナイジェリア、セネガル、シエラレオネ、トーゴ、そしておそらくマリに生息しています。自然生息地は、亜熱帯または熱帯の湿潤低地林、湿潤サバンナ、河川、間欠河川、沼地、淡水湖、間欠淡水湖、淡水湿地、間欠淡水湿地、農村の庭園、著しく劣化している旧森林、貯水区域、池、養殖池、運河や用水路です。
ニシツメガエルは中型の種で、体はやや扁平で、吻端から肛門までの長さは28～55mm （1.1～2.2インチ）で、雌は雄よりも大きい。目は突き出ていて頭の高い位置にあり、それぞれの目のすぐ下に短い触角がある。目のすぐ後ろから体側に沿って無色素の皮膚結節が一列に並んでおり、側線器官を表していると考えられている。四肢は短く太く、完全に水かきのある足には角質の爪がある。皮膚は細かい顆粒状である。背面は淡褐色から濃褐色まで変化し、小さな灰色と黒の斑点がある。腹面は鈍い白色または黄色で、暗い斑点がいくつかある。[ 9 ]
ニシツメガエルは水生種で、西アフリカの熱帯雨林地帯に生息し、セネガルからカメルーン、ザイール東部にかけて分布しています。一般的に森林に生息し、流れの緩やかな小川に生息すると考えられていますが、ギニア北部やスーダンのサバンナにある水たまりや一時的な池にも生息しています。[ 9 ]
乾季には、このカエルは浅い小川に生息し、木の根の下、平らな石の下、または川岸の穴に隠れます。主にミミズ、昆虫の幼虫、オタマジャクシを食べます。雨季が始まると、夜間に森林の地面を移動して一時的な水たまりを探します。産卵は植生が豊富な大きな水たまりで行われることがありますが、オタマジャクシは植生のない泥水たまりでも見られることがあります。卵は植物に付着している場合もあれば、水面に浮いている場合もあります。オタマジャクシは口が広く顎はありませんが、上唇に長い触手があります。尾の腹側のひれは背側のひれよりも幅広くなっています。体色は一般的にオレンジ色で尾は透明ですが、暗い場所では尾が黒っぽくなることがあります。オタマジャクシは水中の動物プランクトンを濾過して食べます。大きな水域では、密集した群れを形成することがあります。変態は、オタマジャクシの長さが約5 cm (2インチ)になったときに起こります。[ 9 ]
両生類の大多数における性決定は、同型（形態的に区別できない）性染色体によって制御されている。[ 10 ]性染色体の同定が困難であるため、核型分析が行われた無尾両生類のうち、性染色体が同定されているのは比較的少数である。[ 11 ] Xenopus属の種はすべて同型性染色体を持っている。[ 11 ]さらに、一部のXenopus種のW染色体上のDM-W遺伝子は、両生類で同定されている唯一の性決定遺伝子である。[ 11 ]このDM-W遺伝子はX. laevisで最初に同定されたが、 X. tropicalisには見られない。[ 11 ]性転換個体、雌性発生、三倍体、および従来の交配を用いた実験により、X. tropicalis には Y、W、Z の 3 つの性染色体があることが判明しました。[ 11 ]これらの 3 つの性染色体は、YW、YZ、ZZ の 3 種類の異なる雄の遺伝子型 (すべて表現型は同一) と、ZW、WW の 2 種類の異なる雌の遺伝子型 (すべて表現型は同一) を生み出します。[ 11 ]その結果、X. tropicalisの子孫は、通常 2 種類の異なる性染色体しか持たない種に見られる 1:1 とは異なる性比を持つことがあります。たとえば、ZW の雌と YZ の雄から生まれた子孫は、雌と雄の性比が 1:3 となり、WW の雌と ZZ の雄から生まれた子孫はすべて雌になります。[ 11 ]この性決定システムの結果、X. tropicalis のオスとメスはどちらも異型配偶子または同型配偶子のいずれかになり得ますが、これは自然界では極めてまれです。[ 11 ]このシステムの正確な遺伝的メカニズムと正確な対立遺伝子はまだわかっていません。[ 12 ]考えられる説明の 1 つは、W 染色体には Z 染色体には見られない機能を持つ雌決定対立遺伝子が含まれており、Y 染色体には W 染色体の雌決定対立遺伝子に対して優性である負の調節因子として機能する対立遺伝子が含まれているということです。[ 12 ]
X. tropicalis は確かにこれら 3 つの性染色体を持っていますが、これら 3 つの性染色体の頻度は、この種の自然分布域全体にわたって均等に分布しているわけではありません。Y 染色体はガーナの 2 つの地域とナイジェリアを起源とする実験室系統で確認されており、Z 染色体はガーナ西部と東部の個体に存在することが確認されています。[ 12 ]さらに、3 つの性染色体すべてがガーナのX. tropicalis集団で一緒に存在することがわかっており、おそらく分布域の他の場所でも存在している可能性があります。[ 12 ]また、子孫の性比が不規則であることは一般的に不利であると考えられているため、X. tropicalisに 3 つの性染色体が存在することが進化的に安定しているのか、それとも種が性染色体の転換 (ターンオーバー) を経験していることを示すものなのかは、まだ疑問です。[ 12 ] Y 染色体の出現は、この種の性染色体の進化における最新の出来事である可能性が高いと思われます。[ 12 ]将来、Z染色体が絶滅すると、W染色体がX染色体に移行し、この種はXYシステムによって性別が決定されるようになる可能性がある。[ 12 ]また、Y染色体が絶滅した場合、この種は祖先のZWシステムを使用するようになる可能性もある。[ 12 ]
IUCNは、ニシツメガエルを「軽度懸念」に分類している。これは、分布域が広く、さまざまな生息地に適応できる種であり、個体数の傾向が安定しているように見えるためである。[ 1 ]
アフリカツメガエルの胚と卵は、幅広い生物医学研究で人気のモデルシステムです。[ 3 ] [ 13 ]この動物は、少なくとも多くのモデル生物と比較すると、実験の扱いやすさとヒトとの近縁な進化関係という強力な組み合わせのため、広く使用されています。[ 13 ]
姉妹種であるX. laevisとは異なり、X. tropicalis は二倍体であり、世代時間が短いため、遺伝学的研究が容易である。[ 3 ] X. tropicalisの完全なゲノムは配列決定されている。[ 5 ]この種は n=10 本の染色体を持つ。[ 14 ]
X. tropicalisは3つのトランスフェリン遺伝子を持ち、それらはすべて他の脊椎動物の近縁オルソログである。それらは無脊椎動物脊索動物からは比較的遠く、原口動物のオルソログからは大きく分岐している。[ 15 ]
Xenbase [ 16 ]は、アフリカツメガエルとアフリカツメガエルの両方のモデル生物データベース (MOD)です。[ 17 ]