「有毒鳥」、ズグロモリモズ

生物学の定説を覆した「有毒鳥」、ズグロモリモズの秘密
以下は、記事の抜粋です。


鳥類は毒性を持たない──近代の生物学では、この説が広く定着していた。進化論の観点においては、毒ヘビや毒カエル、あるいは毒で自らを守る植物が存在するのは理にかなっている。一方の鳥類は事情が違う。鳥は、捕食動物を回避する際に、飛翔能力と警戒行動、集団行動のみを利用している、と考えられてきたからだ。

ところが、パプアニューギニアの熱帯雨林で、ある研究チームが、ある色鮮やかな鳴禽類に遭遇したことで、この定説は覆されることとなった。

「毒を持つ鳥」が初めて発見された経緯
鳥類学者ジャック・ダンバッカーがパプアニューギニアで現地調査をしていた1989年、仕掛けておいた網から鳥を手ではずそうとしていた。そして、その手で自分の口と目を触った後、不快な刺激を感じ、それがなかなか消えないことに気がついた。そうこうしているうちに、その鳥の羽毛や皮膚に触れるだけで、ひりひりしたり、しびれたり、燃えるような感覚を覚えたりするようになった。

ダンバッカーが触っていたのは、ズグロモリモズ(学名:Pitohui dichrous)。現地住民がかねてから「食べられない」と言っていた鳥だったが、それはあくまでも経験則であり、正式に検証されたことはなかった。

ダンバッカーと同僚は、ズグロモリモズの皮膚と羽毛には、毒物のバトラコトキシン(BTX)とその類縁化合物が含まれていることを証明した。これは、人間に対して毒性を持つ鳥類が科学的に証明された初の事例である。

ズグロモリモズの毒が神経系に与える影響
ズグロモリモズの一部の個体については、バトラコトキシン濃度が非常に高く、捕食しようとする動物を退けたり、人間の感覚に即効的な影響を引き起こせるほどだった。

その理由は、バトラコトキシンが、神経伝達や筋肉の収縮に欠かせない「電位依存性ナトリウムチャネル」に作用するステロイドアルカロイドだからだ。多くの毒素はこのチャネルを遮断するが、バトラコトキシンは逆に、チャネルを開放したままにする。すると、次のような症状が起こる。

・神経伝達の制御ができなくなる
・筋肉が麻痺する
・不整脈が起こる

人間がこのバトラコトキシンに触れると、少量であれば、しびれやヒリヒリとした刺激、燃えるような感覚を覚える。大量の場合は死に至る可能性もある。

ズグロモリモズは、毒ヘビや毒針を持つ昆虫と異なり、標的にバトラコトキシンを注入するわけではない。ズグロモリモズの毒は、接触や摂取を通じてのみ効果を発揮する。この意味で、ズグロモリモズは実際のところ、攻撃性のある有毒動物というよりは、化学的な防御手段を持つ生物であり、毒を持つカエルやフグに近い。

ズグロモリモズは、自らの体内でバトラコトキシンを合成しているわけではない。バトラコトキシンは餌を通じて体内に取り込まれ、蓄積しているのだという。この仕組みは「sequestration(隔離・蓄積)」として知られている。

ダンバッカーは、ジョウカイモドキ科コレシン属(Choresine)の甲虫が、最も考えられる原因だと突き止めた。これらの甲虫はバトラコトキシンを持っており、ズグロモリモズはジョウカイモドキ科の甲虫を餌としてよく食べていることが知られている。

興味深いことに、研究チームは、同種の毒素はヤドクガエルにも見られると指摘した。そして、飼育下にあるヤドクガエルは毒性を持たない。毒素を含まない餌を与えられるためだ。

ズグロモリモズが、自らの毒に侵されないのはなぜか
バトラコトキシンは心毒性と神経毒性が最も強い毒の一つとされているのに、ズグロモリモズがそれを体内に蓄積できるのはなぜなのか?その答えは、ズグロモリモズのナトリウムチャネルが変異しているところにある。そのため、バトラコトキシンへの感受性が低下しているのだ。

同様の耐性メカニズムは、ヤドクガエルや、毒素に抵抗力のある一部のヘビにおいても、それぞれ独立して進化している。その変異は、毒素の影響を完全に排除するものではないが、毒素の結合を抑制することで、神経信号の伝達に致命的な影響が及ぶのを防いでいる。

毒を持つことで得た「進化上のメリット」とは
ズグロモリモズのオレンジと黒の大胆な色使いは、警戒色でもある。極彩色のカエルや、黒と黄色のハチと同じように、毒性があることを知らしめる警告なのだ。ズグロモリモズの毒に一度触れた捕食動物は、近寄らないようになることが、実験と観察の両面で得られたエビデンスで示されている。

ズグロモリモズが、バトラコトキシンという毒素に耐性を持つメカニズムの解明は今もなお、痛みや麻酔、チャネル病(イオンチャネル遺伝子の異常による先天性疾患)の研究に知見を提供している。鳥が、ヘビやカエルのように毒性を持ち得ることは、今や学問的に裏付けられているのだ。


神経伝達や筋肉の収縮に欠かせない「電位依存性ナトリウムチャネル」に変異があるということは、変異を持つチャネルの機能が障害されている(チャネル病の)可能性があります。おそらく、大昔にこの鳥が偶然持っていたチャネル病のために、毒を持つ虫を食べても生き残るという進化的選択を受けたのでしょう。

鎌状赤血球症のヒトは、マラリア原虫が寄生した赤血球が鎌状に変形し、脾臓で優先的に破壊されるため、マラリアに強い抵抗性を持つことが知られています。この遺伝病は、マラリアが流行する地域で自然選択的に有利に働き、マラリア流行地と鎌状赤血球遺伝子の保有地域が一致する原因となっていることが知られています。

ジャコウアゲハも、ウマノスズクサの産生する毒(アリストロキア酸)を毒性の強い活性物質に代謝せずに体内に蓄積しています。ズグロモリモズが食べるというジョウカイモドキ科の甲虫もエサから毒を得ているかもしれません。福音派は否定していますが、進化はおもしろいです。

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