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2026-02-19 09:00:00
1世紀以上にわたり、生物学の教科書は、脊椎動物の視覚は2つの明確に定義された細胞タイプ、つまり薄暗い光を処理する桿体と、明るい光と色を処理する錐体から構築されていると主張してきました。深海魚に関する新しい研究は、この区分がそれほど組織化されていないことを示しています。
科学者らは、桿体の形状と形状と錐体の分子機構と遺伝子を組み合わせた、深海魚の新しいタイプの視覚細胞を特定した。このハイブリッド細胞タイプは、暗い環境での視覚に適応しており、紅海の 3 種の幼生で発見されました。
研究された種は次のとおりです。 マウロリカス・ムクロナトゥス。ヴィンチゲリア・マバヒス。 e 翼底腫。最初の人は生涯を通じてハイブリッド細胞を維持しました。他の 2 つは、成人期に桿体と錐体という通常の二分法に移行しました。
この 3 種は小型で、成虫の体長は 3 ～ 7 cm で、幼虫はさらに小さくなります。彼らは、太陽光が水深にほとんど浸透しない、薄明かりの海洋領域に生息しています。
脊椎動物の網膜は、光を検出して脳への信号に変換する目の奥にある感覚膜で、光受容体と呼ばれる 2 つの主なタイプの光感受性視覚細胞を持っています。棒状と円錐状というその形状からその名前が付けられています。
「桿体細胞と錐体細胞は、暗い光条件と明るい光条件の間で移行するときに、網膜内でゆっくりと位置を変えます。そのため、夜トイレに行く途中で電気のスイッチを入れると、目が慣れるのに時間がかかります」と、海洋生物学の博士研究員リリー・フォッグ氏は説明した。 大学 の ヘルシンキ (フィンランド）。彼女はの筆頭著者です 検索 今月11日、Science Advances誌に掲載された。
「私たちは、これらの深海魚が幼生の段階で、主に異なる特性を組み合わせたハイブリッド型の光受容体を使用していることを発見しました。これらの細胞は棒のように見え、長くて円筒形で、できるだけ多くの光の粒子である光子を捕捉するように最適化されています。しかし、それらは錐体の分子機構を利用し、通常は錐体にしか見られない遺伝子を活性化します」とフォッグ氏は述べた。
研究者らは、水深20～200メートルで捕獲した魚の幼生の網膜を調べた。彼らが生息するタイプの低照度環境では、脊椎動物の網膜では桿体と錐体の両方が活動することが多いですが、どちらもあまりうまく機能しません。これらの魚は進化的な解決策を示しています。
「我々の研究結果は、桿体と錐体が2つの固定された明確に分離された細胞型であるという長年確立されてきた考えに疑問を投げかけるものである。代わりに、光受容体が予想外の方法で構造的特徴と分子的特徴を組み合わせることができることを示した。これは、脊椎動物の視覚系がこれまで考えられていたよりも柔軟で、進化的に適応できることを示唆している」とフォッグ教授は述べた。
「これは、生物学が小さな枠には収まらないことを示す、非常に興味深い発見です」と、この研究の共著者であるクイーンズランド大学（オーストラリア）の海洋生物学者兼神経科学者のファビオ・コルテシ氏は述べた。 「これらの細胞が陸生種を含むすべての脊椎動物にはるかに一般的であることがわかったとしても、私は驚かないでしょう。」
3 つの種はすべて、体の主に腹部にある小さな発光器官を使用して生物発光を発します。それらは、上空の太陽のかすかな背景光と混合する青緑色の光を生成します。対向照明と呼ばれるこの戦略は、深海で捕食者を避けるための一般的なカモフラージュ方法です。
「このような小さな魚は外洋で餌を与えています。それらは豊富に存在し、マグロやカジキを含む多くの大型の捕食魚、イルカやクジラなどの海洋哺乳類、海鳥の餌となっています」とコルテシ氏は語った。
これらの種類の魚は、動物界で最も大規模な毎日の回遊も行っています。彼らは、プランクトンが豊富な水域で餌を食べるために夜に水面近くを泳ぎ、日中は天敵を避けるために深さ200〜1,000メートルに戻ります。
「深海は依然として人類探査のフロンティアであり、重要な発見の可能性を秘めた謎の箱である」とコルテシ氏は語った。 「私たちは、将来の世代がその驚異に驚き続けられるよう、細心の注意を払ってこの生息地を世話しなければなりません。」
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