耳がなくても皮膚で音波を感知して音を聞くことができる線虫の能力
Photo by:University of Michigan
 実験動物としてよく使われる「C. エレガンス(Caenorhabditis elegans)」という線虫には、目も耳もない。

 だが彼らは、目がなくても光を感じることができる。更に最新の研究では、耳がないのに音を聞けることも判明したそうだ。

 驚いたことに、その聴覚は、一部の脊椎動物よりも幅広い音域を聞き分けるという。

 『Neuron』(21年9月22日付)に掲載された研究では、線虫のこの能力が、聴覚を支える遺伝的メカニズムを探る新しい生物学的ツールになると期待されている。
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目がなくても見ることができる線虫

 体長約 1mmほどの透明な体を持つ線虫、C. エレガンスは、多細胞生物として最初に全ゲノム配列が解読されており、実験に広く利用されている。

 米ミシガン大学のShawn Xu博士は、15年以上にわたり線虫の感覚について研究してきた。C. エレガンスには目も耳もないため、これに備わった感覚は、「触覚」「嗅覚」「味覚」だけだと考えられてきた。

 しかし、これまでの研究でXu博士は、C. エレガンスが光を感じるばかりか、体の姿勢まで認識できることを明らかにしてきた。

 だが「聴覚」は、動物たちの間で一般的に見られるほかの感覚とは違い、脊椎動物と一部の節足動物にしか備わっていない。そのため、ほとんどの無脊椎動物は音が聞こえないとされてきた。
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耳がなくても音が聞こえていた

 ところが、今回の研究では、C. エレガンスが100ヘルツから5キロヘルツまでの音に反応することを明らかにしている。

 この音域の音を鳴らすと、身をくねらせて音から遠ざかろうとするのだ。これは一部の脊椎動物の聴覚よりも広い音域で、しかもC. エレガンスが音の位置まで把握しているということでもある。

 念のために言っておくと、それは「触覚」ではなく、「聴覚」だ。いくつかの実験によって、振動に反応しているわけではないことが確かめられているのだ。

皮膚を通して全身で音を感知していた

 Xu博士によると、C. エレガンスは全身で音を感じ取っているのだという。脊椎動物の耳には「蝸牛」というカタツムリのような空洞がある。C. エレガンスの体は、全身が蝸牛のように機能するのだ。

 蝸牛は液体で満たされている。鼓膜から蝸牛に届いた振動は、この液体をゆらし、最終的に「蝸牛神経」から「中枢神経」に伝えられる。

 C. エレガンスもこれと同じだ。音によって皮膚が振動すると体液がゆれる。皮膚には「聴覚神経細胞」がつながっており、この振動をキャッチ。こうして音波が神経シグナルに変換され、音として感知される。

 また聴覚神経細胞には2種類あり、それぞれ体の異なる場所にある。これを利用して、活性化した神経細胞の違いから、音の位置を特定する。
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聴覚は収斂進化した?

 脊椎動物と同じように音を聞くC. エレガンスだが、重要な違いがあるのだという。それは分子レベルでの違いだ。

 このためXu博士は、聴覚は異なる動物で独自に、何度も進化してきたのではないかと考えている。
脊椎動物と節足動物の聴覚が違うことはすでに知られていましたが、さらに違うタイプの聴覚が見つかりました。

この事実は、聴覚が”収斂進化"(遠く離れた種が、それぞれ独自に同じような進化をすること)したことを示唆しています
 これは目とは対照的だ。視覚は、かなり早い段階で共通祖先が一度だけ進化させたものだと推測されている。
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ほかの動物も聞こえている可能性

 今回の研究で、C. エレガンスのような線虫には、主要な感覚がすべて備わっていることが明らかになった。

 このことはヒラムシ・ミミズ・軟体動物といった、線虫以外の耳のない生物たちにも音が聞こえている可能性を示唆している。

 Xu博士によると、この発見は、聴覚や機械的感覚全般を研究する、まったく新しい分野を開くものだという。

 博士は今後、こうした感覚を機能させている遺伝的・神経生物学的メカニズムを掘り下げる予定であるそうだ。

References:Earless Worms Can “Listen” – Sense Sound Waves Through Their Skin / written by hiroching / edited by parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2021年10月01日 08:29
  • ID:zqqJv4nw0 #

潜水艦で使われたらソナー不要になり、VLFで
超効率の悪く理論上はアンテナが地球超えて
しまうほどの長いものも不要になっちゃう
民間利用だと航空機エンジンような轟音環境の
中でも静かに聞こえるようなすごいイヤホンも
作れると思う

2

2. 匿名処理班

  • 2021年10月01日 08:31
  • ID:RtlK3Kj80 #

ミミズは振動を感じる(=音を感じる)はず、線虫より複雑だけど非脊椎ではあるね。
昆虫のコオロギ他にも耳があるし、甲虫類は振動を感じて木から落ちるなどする。
魚(硬骨)、モグラ、象など振動を感じる。
身体のつくりが簡単(いや複雑だけど。いわゆる高等じゃない)な生き物は、聴覚と振動の区別はつけれない。

3

3. 匿名処理班

  • 2021年10月01日 09:44
  • ID:vVw081Q00 #

知能以外の部分では人間より優れた能力を持つ生物がたくさんいる

4

4. 匿名処理班

  • 2021年10月01日 10:01
  • ID:Sk3xz1i.0 #

耳なんぞなくとも音聞くのに問題ありゃあせんちゅう事かいな

5

5. 匿名処理班

  • 2021年10月01日 11:39
  • ID:t.EhhYc.0 #

線虫なんて調べ尽くされてると言っていいぐらい昔から沢山の研究者が膨大な時間を使って調べてるのに、まだこんな驚きの発見が出てくるんだから生命って凄い

6

6. 匿名処理班

  • 2021年10月01日 11:46
  • ID:m.DQMGQC0 #

人間だって祭りの太鼓とか音楽フェスとか大きな音だったら体で感じられるけどその延長でも無いんかな?

7

7. 匿名処理班

  • 2021年10月01日 11:47
  • ID:Z.pCZy6e0 #

人間も大きい音は肌にビリビリ来るから振動として感知するのは難しくないのかな

8

8. 匿名処理班

  • 2021年10月01日 12:58
  • ID:pIDuA9v20 #

先入観で決めつけるのは感心せんちゅうことです。

9

9. 匿名処理班

  • 2021年10月01日 13:58
  • ID:yAPTiDHl0 #

本等にファミチキ下さいが出来る時代がくるのか

10

10. 匿名処理班

  • 2021年10月01日 18:52
  • ID:kndABVYb0 #

センチュウ〜〜〜  俺の肩を 抱きしめてくれ〜♪

11

11. 匿名処理班

  • 2021年10月01日 20:10
  • ID:exxG.GD10 #

C.エレガンスって言うんだ。綺麗な名前だね(^^)線虫はガンの早期発見にも貢献してるからね!偉いよ。まだまだ解明されてない地球上の生物はいるんだろうね。神秘的だよね。私にも何らかの才能があったなら良いんだけど♪

12

12. 匿名処理班

  • 2021年10月01日 20:12
  • ID:rPiY.m2V0 #

>念のために言っておくと、それは「触覚」ではなく、「聴覚」だ。いくつかの実験によって、振動に反応しているわけではないことが確かめられているのだ。

音って空気あるいは水などの媒質の振動のはずなんだが、どういった条件で触覚(振動)と聴覚(音)の区別をつけるんだろう。周波数とかかな?

13

13. 匿名処理班

  • 2021年10月02日 07:23
  • ID:QGOli6XR0 #

>>12
触覚は表皮の感覚細胞が受ける、聴覚は気体振動による内部体液の振動を聴覚細胞が受けとる。

そこは原文では「いくつかの実験によって、地面を伝わって来た振動に反応してるのではなく、気中の音に反応してることが確かめられた(意訳)」と書いてあるよ。

14

14. 匿名処理班

  • 2021年10月02日 16:07
  • ID:l8.ppUg.0 #

あぁ体表で波を感じ取ってるから音波も光波も変化を感じ取れるのか
聴こえるとは厳密には違うが高周波の振動が身体に悪いと知ってるんだ
すごいな線虫

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