数百から数千もの共生藻

海はプランクトンだらけです。海に潜っても直接観察することが難しいので、あまり馴染みがないかもしれませんが、色とりどり、形も大きさも多種多様な生物の世界が広がっています。

私の研究では、プランクトンどうしの共生、特に光合成する微細藻類を細胞内に共生させている「光共生」という現象を扱っています。中でも私は、浮遊性有孔虫という顕微鏡サイズの小さな単細胞動物プランクトンに着眼しています。石灰質の殻を作るプランクトンで、化石になる生物としても知られています。この有孔虫、宿主も単細胞なのですが、その中に数百から数千もの共生藻を飼っているのです。

謎の多い「光共生」

細胞内に他の生物を共生させ、一体何をしているのでしょうか？一般的に光共生関係では、共生藻は宿主に光合成でつくった糖やアミノ酸などを渡し、宿主は共生藻に二酸化炭素やアンモニアなどの代謝産物を渡していると言われていますが、未だ不明点が多くあります。実験室で維持することが難しい生物なので、プランクトンの光共生については、実はほんの一握りのことしかわかっていません。

逆に言えば、研究すればするほど新しいことがわかってくる面白い対象でもあります。私の研究では、天然環境から浮遊性有孔虫を採取してきて飼育・観察・実験したり、共生藻の光合成や遺伝子発現を調べてみたり、はたまた地球温暖化によって光共生関係がどうなるかなど、様々な手法や視点からアプローチしています。

共生関係から生命進化へ

細胞内共生は、進化の原動力のひとつでもあります。浮遊性有孔虫は化石に残るという特徴から、進化の研究にもうってつけです。小さなプランクトンの共生関係から、生命進化の大きな秘密に迫ろうと取り組んでいます。