深海のエビはなぜ熱水で暮らせるのか?

2021年10月26日

プリップリに茹でられた伊勢海老。

私たちにとってはごちそうですが、エビにとってはたまったものではありません。

ほとんどのエビにとって、熱湯は致命的です。

ここで、「ほとんど」という言葉を使ったのは、茹であがるほどの熱湯が好きな海老もいるからです。

実際、海底の熱い噴出し口付近に生息するエビの集団があります。

この深海の海老たちは、熱さに負けずに生きているだけでなく、高温だからこそ生きているのです。

今回は、深海のエビが、どのようにして400度にもおよぶ熱水域で茹でられることなく生育できるのかについて紹介します。

この熱水域では、エビの立場が逆転し、エビが熱いシーフード料理を食べて暮らしているのです。

深海の熱水噴出付近に生育する珍しい生き物

この珍しい生物は、オハラエビと呼ばれています。

彼らは深海の熱水噴出口付近に生息しています。

噴出孔とは、海底にある火山性の裂け目のことです。

この場所では、裂け目に沈んだ海水が、マグマによって熱せられ、熱湯となって噴き出しているのです。

なかには摂氏400度にもなることがあります。

これは、近づきすぎた多くの動物にとってはまさに死刑宣告です。

しかし、オハラエビは違います。

オハラエビは熱水に茹でられた生き物を食べて生育

彼らは元気どころか、熱さに耐えながら、不運にも通気口付近に迷い込んでしまった生き物たちのボイルを次々と食べているのです。

しかし、なぜ彼らは自らが茹でられることがないのでしょうか。

それにはいくつかの理由があります。

まず、彼らはほとんどの場合、高温の噴出口を避けています

それが、熱水噴出孔と共存するための基本的なルールです。

しかし、熱水噴出孔の周りの水は、温水から熱湯へと急激に変化することがあります。

そこでオハラエビは、この過酷な環境に適応するために、特別な適応力を身に着けました。

オハラエビが熱水環境に適応するための能力とは

2018年、科学者たちは、ある種のオハラエビの2つの個体群を調べることで、この特殊な能力を解明しました。

どちらの集団も同じ種のものですが、一方の集団は熱水噴出孔の近くに住み、もう一つの集団はより冷たい海に住んでいました

研究者たちは、彼らの遺伝子構造を分析することで、次のことに気付きました。
この2つの集団は、熱ショックタンパク質を異なる数だけ生成していることがわかったのです。

熱ショックタンパク質とは

熱ショックタンパク質は、すべての動植物がつくるタンパク質で、主な仕事の1つは、熱から細胞を守ることです。

細胞が熱を帯びたときに、細胞のタンパク質がその形を保つのを助けて保護します。

タンパク質は細胞の中で重要な仕事のほとんどをしているので、これはとても重要な仕事です。

タンパク質は、3次元構造に折り畳まれて初めて機能を発揮します。

しかし、熱せられすぎると、タンパク質の形状を保持する結合が壊れてしまいます。

そこで登場するのが、熱ショックタンパク質です。

熱ショックタンパク質は、バラバラになったタンパク質に結合して、元の形に戻す働きをします。

熱水付近に生育するエビは熱ショックタンパク質をたくさんつくれる

研究対象となったエビは、他の植物や動物と同様に熱ショックタンパク質を組み立てる命令を含む遺伝子を持っていました。

しかし、通気孔の近くに生息するエビにおいては、これらの遺伝子の発現が異なっていました。

つまり、同じ遺伝子の情報でも、使われ方が違っていたのです。

具体的には、熱ショックタンパク質をより多くつくるために使われていたのです。

過酷な環境で生き抜く生き物たち

印象的なのは、このエビたちは、熱さに耐え得る秘密のスペシャル遺伝子を持っているわけではなく、この驚異的な環境を生き抜くために、普通の戦術を駆使し、遺伝子の発現の仕方を変えるだけで適応していたのです。

また、エネルギーの使い方にも特徴があるようです。

別のグループの熱水エビの研究では、熱ショックの生成に資源を集中させると、糖代謝や免疫機能など、関連性のない機能に割く資源が減ってしまうこともわかりました。

オハラエビの一部は、このような戦術によって、地球上で最も住めない場所の1つで生きているのです。

そして、この熱水域では、エビの立場が逆転し、エビが熱いシーフード料理を食べているのです。