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 ニシキベラ属のブルーヘッドラス(Thalassoma bifasciatum)は、カリブ海のサンゴ礁の中で小さな群れを作って暮らしている。頭が青いのはオスで、その青は黄色い模様のメスのハレム(ハーレム)に対する支配力を表している。

 そんなオスが群れからいなくなると不思議なことが起きる。群の中で一番体の大きなメスがオスになってしまうのだ。まず、ものの数分で行動が変わり、10日で卵巣が精巣に変わる。21日が経過する頃には、どこからどう見ても立派なオスだ。

 一体全体どうやって性転換をしているのか? そもそもこのようなメカニズムをどうやって進化させたのか?
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オスがいないストレスがメスの性転換をうながす


 ブルーヘッドラスの性転換のスイッチは群れの中にある。オスが群れからいなくなると、最大のメスはすぐさまそれを察知し、その日のうちにオスの繁殖行動を示すようになる。

 分子レベルでのメカニズムはちょっとした謎だが、おそらくストレスが関係しているのではと言われている。

 他の魚や爬虫類において、ストレスホルモンと呼ばれる「コルチゾール」が体温に基づく性別決定システムに関連している。コルチゾールが性ホルモン濃度を左右し、それを通じて生殖機能を変えてしまうのだ。

 よって、ストレスが環境からの情報を性転換発動につなげる統合的メカニズムである可能性が考えられる。

3_e6

たちまちスイッチが切り替わる性ホルモン遺伝子


 オスへ性転換する最中のブルーヘッドラスのメスの遺伝子を調べた研究では、雌性ホルモン(エストロゲン)を作る遺伝子がピタッと停止し、かわりに雄性ホルモン(アンドロゲン)のスイッチが入ることが確認された。

 またメスであるために必要な他の数百の遺伝子(卵のパーツを作る遺伝子など)は徐々に停止し、一方でオス向けの遺伝子(精子のパーツを作る遺伝子)のスイッチが入ることも分かった。

 性別の決定における役割は不明であるが、発達に関連する遺伝子も変化していた。そうした中には、他の遺伝子の活動を”エピジェネティクス(後成的)”に調整するものも含まれていた。

 エピジェネティクスとは、”遺伝子を超えた”制御のことだ。たとえば、魚類や爬虫類の中には、卵の周囲の気温といった環境からの刺激によって胚の性別が決まる種がいる。つまり遺伝子によってオスかメスか決められているのではなく、環境が遺伝子の活動を左右して性別が決まるのだ。

 こうしたメカニズムは、社会的なサインを受けて分子レベルの活動に変化が生じるブルーヘッドラスの性転換プロセスにも重要な役割を果たしている可能性がある。


Bluehead Wrasse - Snorkeling Aventuras Bay Mexico - 4/10/15

細胞分化が逆転して、卵巣から精巣へ再形成


 驚いたことに、胚や幹細胞で活発な遺伝子のいくつかにもスイッチが入っていた。

 そうした遺伝子は、細胞をさまざまな組織の元になるES細胞のような状態に維持するものだ。さらにすでに分化した細胞をES細胞状態に戻すこともできる。

 このことは、ブルーヘッドラスの卵巣から精巣への転換には、細胞分化を逆転させるプロセスが含まれているらしいことを示唆している。


なぜ魚の一部の種はわざわざ性転換するのか?


 じつは性転換をする魚はブルーヘッドラスの他にも500種ほど確認されている。

 クマノミはオスとして生まれて、やがてメスになる。コブダイはその逆だ。ハゼのように両性を行き来するものもいる。そうした性転換が発動するスイッチは、年齢・サイズ・社会的地位などである。

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congerdesign from Pixabay

 性転換が有利になるのは、小さいときには一方の性別の方が生殖する上でメリットがあるが、大きく成長したら別の性別で生殖した方がいいような場合だ。
 
 仮にメスは体が大きい方がたくさん子供を残せるとしよう(たくさん卵を産めるから)。ならば成長してからメスに性転換した方が都合がいいかもしれない。


 だがブルーヘッドラスのオスように、群れを外敵から守り、できるだけたくさんのメスと交尾した方が子孫を残す上で有利だというのなら、大きく成長してからオスに性転換するのが望ましいだろう。

 また乱獲で減った個体数を回復する上でもメリットがあるかもしれない。というのも、漁業で狙われるのは大きい個体で、その結果として残された個体の性別に偏りが生じるからだ。

 ブルーヘッドラスのオスとメスとでは、大きさ・行動・色といった違いがあるが、とりわけ大きな違いは生殖器――すなわち精巣と卵巣にある。

 そして大胆にも、彼らの性転換では、卵を作る卵巣が精子を作る精巣に完全に再形成される。

 この点は性転換をする他の魚と違うところでもある。他の魚の場合、その性腺にはオスとメス両方の組織が備わっており、性転換をすると一方が大きく成長するという仕組みになっている。


Thalassoma bifasciatum (Bluehead)

 魚はありとあらゆる戦略を駆使して、性別を最大限に利用しているようだ。

 魚の性別のエピジェネティックな転換を理解すれば、人間の性についても新しい洞察を得られるかもしれない。

 この研究は『Science Advances』に掲載された。

References:What we learn from a fish that can change sex in just 10 days/ written by hiroching / edited by parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 09:16
  • ID:HtDYbxn90 #

人間も子宮内でメスからオスへ変える作業行い男女区別が
発生するので、この性別遺伝子がわかったら生まれた後でも
簡単に男女代えられるかもしれない

2

2. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 09:23
  • ID:VC9XORRk0 #

長いので要約しました
「男いねーな―。チクショー! ――あ。(ボロン」

3

3. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 09:23
  • ID:4bHKVsvg0 #

10日で性別変われるなら
ジェンダーで悩む必要もなくなるから
羨ましいわ

4

4. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 10:19
  • ID:z4ICHHP.0 #

魚類と言えば、かなり高度な生物に属すると思うのだが、
それでも成長後の性転換が可能なのだね
全ての地上の動物は魚類から進化したのだから、
地上動物もまた、成長後の性転換が可能かも知れない…

5

5. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 10:23
  • ID:z4ICHHP.0 #

>分化した細胞をES細胞状態に戻すこともできる

もしこれを動物でも実現できたら、ノーベル賞級の発見になると思う
でもこの魚は、そういう事を難なくやり遂げているという…
自然の神秘は本当に奥深い

6

6. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 10:42
  • ID:z4ICHHP.0 #

※3
でも、自分の好みで性転換できる訳ではないみたいだし
それはそれで困る事も出て来るかもよ?

7

7.

  • 2020年02月04日 10:47
  • ID:W65SxPN80 #
8

8. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 10:53
  • ID:b2PoVVSI0 #

凄い柔軟さ
環境の変化に強いのってこう言う奴なんだろうな

9

9.

  • 2020年02月04日 10:56
  • ID:BcFnO9MG0 #
10

10. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 11:06
  • ID:UHPLYvCz0 #

何かの論文で
ある魚はたったの1塩基で性別が決まるとか見たことがある。

11

11. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 11:15
  • ID:MGsT4trG0 #

ねーさん早まっちゃいけねぇ
メスに相手にされないオスだって
...いるんだぜ
しくしく

12

12. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 11:42
  • ID:z4ICHHP.0 #

職場や自分の近くにオスが居ない!!
出会いのチャンスが無い!困った!…ピキーン…
うぎゃー、自分自身がオス化しちまった!!

こうですか?良く判りません?

13

13. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 12:07
  • ID:DQNzX18H0 #

※3
環境条件によってその都度強制的に性転換されてしまうわけなので、むしろ悩みが増えそう

14

14. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 12:23
  • ID:Nz8imDnF0 #

何故か魚介類はコロコロ性別を変える
おそらく哺乳類には真似できない特性だろう

15

15. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 12:34
  • ID:Hr9A2klu0 #

性転換といえば「11人いる!」のフロル。(劇中ではしてないけど)

16

16. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 12:44
  • ID:18dHw3tj0 #

大改造するのにエネルギー大量に使いそう
過酷な状態だと餓死するリスクとどっち取るかって感じだね

17

17.

  • 2020年02月04日 13:38
  • ID:ri1kAXjH0 #
18

18. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 14:22
  • ID:9N1vD5mo0 #

魚で性転換っていうと「月の子」思い出す世代。

19

19. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 14:23
  • ID:ANZqtaua0 #

>>15
そもそも劇中ではまだ性別が決まってない段階だったような...
それはそうとあなた年代がバレるわよ

20

20. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 14:31
  • ID:U81rIIsK0 #

人間でも少ないが、男性としてフツーに生きて来たのにいきなり月経(生理)が起こった、など非常にキビシイ現実がある。ソースは新聞。

21

21. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 14:40
  • ID:hmA1QTYU0 #

性転換が出来る生物は良いなぁ…人間も魚みたいに変われば良いけど体の作りが違うから無理だよなぁ

22

22. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 14:59
  • ID:Hr9A2klu0 #

>>19
そうでした。後で気がついた。あの時点ではまだ男でもない女でもないという状態でした。

23

23. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 15:17
  • ID:z4ICHHP.0 #

なるほどなぁ、漫画で偶に見る『気が付いたら性転換していた』
ネタは、こういう所から来ている訳だ(しみじみと納得した)

24

24. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 16:02
  • ID:z4ICHHP.0 #

※20
本人にとっても、勿論ショックだと思うが、
戸籍上の性別って変更可能だったっけ?
間違えていました…が訂正できないと凄く困りそうだ

25

25. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 16:10
  • ID:.L6bxqH.0 #

>>20 だから、月経の授業は、男性にもきちんと教えてあげたほうが良いですよね。男女別にして、同じ内容を教える学校もあるようですが。

26

26. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 16:30
  • ID:WyrYqM4Y0 #

昨日とちがう今日のわたし

27

27. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 18:09
  • ID:dCZHo.f40 #

人なら水なりお湯なり被れば一瞬よ

28

28. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 19:54
  • ID:DnP5t.cn0 #

魚の体外受精はオスもメスも「出す」のは一緒だから、胎生よりか内臓を作り変える負担が小さいんだろうけど
それを踏まえても半月もしない短期間で転換し終えるのはすごいな

29

29. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 20:14
  • ID:U81rIIsK0 #

※24 でもしばらくして、突然男に戻らないとも
限らないから、そういう人のために男女のほかに
「変化タイプ」とかあるといいな。

「X+Y」(フィクション)のタクトは実父曰く、
「生まれてしばらくは男になったり女になったりしてた」。
タクトの場合、自然現象でなく実母が服用した薬のせいだが。

30

30. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 20:58
  • ID:.2u22QH50 #

※3
この魚の寿命はわからんが
ニシキベラが7年だから、人間の感覚で言うと1年掛けて体の内部がゴリゴリ変わるんだぞ
絶対体調悪くなるわ

31

31. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 21:22
  • ID:4bHKVsvg0 #

>>24
性同一性障害の人が性別適合手術を受けた後に
家庭裁判所に性別変更の申し立てをして
認められると戸籍上の性別変更出来ます

32

32. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 21:23
  • ID:9N1vD5mo0 #

※29
おそらく半陰陽で生殖能力があるかは怪しいし、外性器と内性器の形容の差の問題だから、ころころ変わるっていうのとは違う話だよ

33

33.

  • 2020年02月04日 21:44
  • ID:Ev4.OJWc0 #
34

34. 匿名処理班

  • 2020年02月04日 22:53
  • ID:KhTDkUi10 #

※24
性分化障害や外性.器の奇形などで
成長につれて当初の届け出と反対側の性徴が顕著になったら、
「記載の錯誤」として家庭裁判所に訂正の申請ができるよ。
(「間違って書いていたので直します」だから、
 性転換手術などで性別変更するケースとは手続が全然別物。)

そういう後で訂正する羽目に陥らないように、
生まれた時からどちらとも判断が微妙な半陰陽の場合は
その旨の医師の診断書を添えて 性別を空欄のまま提出し、
精密検査とか一定の成長を待って
後から追完届をすることもできる。

35

35.

  • 2020年02月04日 23:35
  • ID:z4ICHHP.0 #
36

36. 匿名処理班

  • 2020年02月05日 17:22
  • ID:nWMBR1dv0 #

※5
そう思う。iPS細胞は癌化のリスクがあるが、ES細胞は癌化のリスクが少ない。
これが実現できれば体細胞から癌化のリスクが少ない万能幹細胞を作れることになる。

37

37. 匿名処理班

  • 2020年02月06日 11:59
  • ID:hD.ogGW40 #

※20
その人はXYなの?XXなの?
それとも染色体も後天的に変化しちゃうの?

38

38. 匿名処理班

  • 2020年02月07日 01:23
  • ID:hmh7xIfz0 #

※37
※20の人が見た新聞記事がどういう内容なのか知らないけど、
「男児と思われていたのが思春期に女性化」なら、例えば
XXだけど胎児時に何らかの原因で過剰な男性ホルモンに曝露され
陰.核肥大で生まれてきて男の子扱いになるパターンとかあるよ。
他に、男性の前立腺の中で
上皮が化生を起こして子宮内膜のような組織に変化し、
息子スティックの先から定期的に月経様出血するパターンとか。

逆に、「女児と思われていたのが思春期に男性化」だと、
ドミニカ共和国のサリナス村では、50人に1人ぐらい
XYだけど5a還元酵素欠損症により
息子スティックの形成不全で生まれてきて女の子扱いされ
思春期に入ると息子スティックが増大して体つきも逞しくなる、
という人がいるそうだ。

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