ナチュラルクローン
皆さんの持つ遺伝子は誰からもらったものでしょうか。当然、お父さんとお母さんです。ヒトの場合、お父さんから23本、お母さんから23本、合計46本の染色体を受け継ぎ、すべてX染色体であれば女の子、1本だけY染色体であれば男の子となります。染色体の数は違えど、基本的に多くの動物にこのシステムが当てはまります。
ところが、魚の場合そう一筋縄ではいきません。違う個体なのに同じ染色体を持っていたり、遺伝子的にはメスなのに機能としてはオスだったりと、見た目と中身が一致しないことがよくあるのです。今回はその多彩な遺伝子レベルのお話をしたいと思います。
その前に、ざっと染色体と遺伝子について説明します。
生物の体を構成する物質の基本となる単位は「細胞」です。細胞がたくさん集まって一つの個体を形成します。ヒトの場合約60兆個の細胞から成るといわれています。その細胞の中には「核」と呼ばれるものがあり、その中に「染色体」が収納されています。染色体はDNAと言った方がなじみがあるかもしれませんね。
DNAはヌクレオチド（糖＋リン酸＋塩基）が数珠繋ぎにつながったものです。ヌクレオチドの中でも塩基が重要で、アデニン（A）、チミン（T)、グアニン（G）、シトシン（C)と呼ばれる4つの塩基が4種類のヌクレオチドを作ると言えます。この4種類のヌクレオチドが”・・・ATTGACTCCGTAGT・・・”というように1列につながり1本の鎖のようになります。そして、DNAの場合、2本の鎖が水素結合で結びつき、2本鎖を形成します。このとき向かい合う塩基はA/T、G/Cとなるという特徴を持ちます。
・・・ATGGTTCTCAGTAAGTCC・・・
・・・TACCAAGAGTCATTCAGG・・・
1本の染色体は約30億塩基対から成ると言われ、ヒトの場合、23対46本の染色体を持ちます。染色体には2種類あり、常染色体と性染色体と呼ばれます。常染色体は体組織の設計図、性染色体は性別の決定因子です。冒頭で述べたX染色体やらY染色体やらは性染色体に関係し、ヒトの場合、両親からX染色体を受け継いだら女の子、X染色体とY染色体を1本ずつ受け継いだら男の子になる、と言うことです。
余談ですが、X,Yと言うのは顕微鏡での見た目がそう見えるだけの呼び名であり、本質は”異なる性染色体対を持ったときオスになるかメスになるか”です。ヒトの場合異なる性染色体対を持ったときオスが生まれます。これを専門的に”オスヘテロ型”と言います（ヘテロ＝異なる；同じ＝ホモ）。なお、X性染色体を1本しか持たずオスになる場合もあります。逆に、異なる性染色体対を持ったときメスが生まれるタイプを”メスヘテロ型”と言い、このとき使われる性染色体の名前はZ染色体とW染色体です。こちらも、Z性染色体1本しか持たずメスになる場合があります。
オスヘテロ型
・XY型・・・XX＝メス、XY＝オス
・XO型・・・XX＝メス、X－＝オス
メスヘテロ型
・ZW型・・・ZZ＝オス、ZW＝メス
・ZO型・・・ZZ＝オス、Z－＝メス
いろいろと説明していたら何が言いたいかわからなくなってしまいましたね＾＾； 以上をまとめると以下のようになります。
遺伝子→塩基がたくさん並んだもので、たんぱく質の設計図。
染色体→遺伝子が複数つながったもの。2本鎖になっており、片方は父親由来、もう片方が母親由来。
常染色体→体の組織を作る遺伝子が含まれているもの。
性染色体→性別を決定する因子。性別に関わる遺伝子を含む。
上の枠で囲んだことが基礎中の基礎になると言うことを覚えておいてください。
では魚に目を向けてみましょう。
例えばギンブナというフナの仲間。この魚の母子をDNA鑑定したとするとどうなるでしょう？答えは、まったく同じDNA配列が見られる、です。
おや、DNAは父と母両方から受け継ぐから半分は違うのでは・・・？と思ったあなた、正解です。ただし”一般的には”という条件付です。実はこのギンブナは受精の際、精子の核を卵内に取り込みません。精子による刺激だけで卵発生が進むのです。つまり、子供は母親とまったく同じDNAをもつクローンということになります。もちろん、その子がメスであればまた同じ遺伝子が受け継がれます。とある沼には数千匹のギンブナが生息しているのですが、そのDNA型はたった3～４つしかないと言う報告もあります。
このような発生様式を雌性発生と呼び、個体では雌雄の区別はあるものの、無性生殖の一つとして扱われています。魚では100種ほどで確認されています。雌性発生とは逆に、精子核が卵内に取り込まれ、卵の核が放出されることでオス由来のDNAだけで発生が進むものもいます。こちらは雄性発生と呼ばれます。
一昔前に話題になったクローンですが、自然界で見ればごく普通に見られる現象です。二酸化炭素を悪者にしてしまいがちな世の中ですが、クローン自体は極めて自然なことをだと認識してください。
では次の話題です。クマノミという魚はご存知かと思います。映画「ファインディング・ニモ」で有名になったカクレクマノミとかの仲間です。
この種類の魚は珊瑚礁の周りにグループを作って生息します。そのグループにはメスは必ず1匹しかいません。グループの大きさによらず、他のすべての個体はオス（もしくは未成熟）です。オスが多い種類なのでしょうか？それよりも、もしメスが死んでしまったらオスだらけのグループになってしまい、繁殖が出来なくなります。そのとき彼らはどうするのでしょうか？
ある人が通常のグループからメスを取り除く実験を行いました。結果はなんと、残ったオスの中で一番大きいものがメスのように振る舞い、挙句の果てには卵を産んだのだそうです。そう、彼らはオスからメスへと性転換をしたのです。ちなみに、このグループからさらにメス（元オス）を取り除いたところ、その次に大きいオスがメスになったそうです。
このように、魚には性染色体を持つにもかかわらず性別を変えられる種類がいるのです。クマノミのようにオスからメスへと性転換する様式のことを雄性先熟といいます。逆に、初めメスで後にオスへと性転換する様式のことを雌性先熟と呼び、ベラ、ブダイの仲間が含まれます。
なお、映画「ファインディング・ニモ」の中で、途中ニモのお母さんがいなくなってしまいました。この時点でお父さんは性転換していたはずです。実は、お父さんはお母さんになったのです。なんか、やですね。
このように、魚は一般常識に当てはまらない部分がたくさんあります。私たちがヒトであるせいもあり、自分たちと違うとなかなか想像しにくいかもしれません。同じ脊椎動物でありながら、住む世界もライフスタイルも全然違います。このような違いを見つけるとなんだかうれしくなりますね。
そんな人は私だけだということは、よく知っております。