小学校や中学校の理科の授業で学んだ緑色の微生物、ミドリムシを覚えていますか？
その鮮やかな緑色は光合成を行うためで、日光と水、二酸化炭素を用いて酸素と栄養素を生成します。
しかし、そんな理科の授業で聞いたものとはまるで異なる生態のミドリムシが新たに発見されました。
筑波大学は、ミドリムシの仲間で、光合成の能力を失い水田の生物に寄生するようになった新種を発見、これを発見場所の筑波の名をとって「ツクバヤドリミドリムシ」と命名しました。
このミドリムシが内部で繁殖するとやがて寄生されていた動物たちは死んでしまい、内部から大量のミドリムシが飛び出してきます。
その様子は細胞に感染し、内部で増殖し、最後に表面を食い破って拡散するウイルスさながらです。
小学校の理科でおなじみのミドリムシは、いったいどんな経緯で「ダークサイド」に落ちてしまったのでしょうか？
研究内容の詳細は『Protist』にて掲載されました。
なぜ新種のミドリムシは葉緑体を失ったのか？
まず気になる問い、今回発見されたミドリムシは「なぜ光合成を捨てたのか？」から始めましょう。
多くの人が知るように、一般的なミドリムシは光合成を行いながら泳ぐことができます。
動物プランクトンのように動き回りながらも、植物のように光合成もできるハイブリッドなミドリムシに対して、驚きを感じた人も少なくないでしょう。
このためミドリムシが「動物」なのか「植物」なのかという分類については、古くから多くの生物学者たちを悩ませてきました。
しかし近年の研究により、ミドリムシはもともと原生動物だったものが植物プランクトンを取り込んだったものだとわかっており、つまり「動物」の一種であると考えられています。
また、一方で以前より一部のミドリムシが他の生物に寄生して生きていることも知られていました。
今回報告された種も寄生性のミドリムシですが、彼らが葉緑体を失った原因は、まさに寄生生活そのものにあると考えられます。
一般に寄生生活を長く続けていると、寄生生物はどんどん単純化し、持っていた機能を次々とパージしてしまうことが知られています。
葉緑体を使った光合成はとても便利なシステムですが、寄生生活では生存に必要な栄養を宿主から吸収することで生きていけます。
そのためわざわざ葉緑体を作ることに労力をかけるより、葉緑体を作らないで効率よく宿主から栄養を吸収する仕組みを進化させたほうが効率的になります。
こういった、元々の能力を「捨てる効率化」は限度がありません。
たとえば一部の寄生虫は「捨てる効率化」を極めた結果、体のパーツをどんどん失っていき、多細胞生物すらやめて単細胞化してしまったケースも報告されています。
単細胞へ”逆進化”中!?「呼吸しない」多細胞動物が初めて報告される
ミドリムシの場合は最初から単細胞なので、捨てる効率化は細胞内の葉緑体に対して起きたと考えられます。
しかし、そもそもどうして研究者たちは、寄生性のミドリムシの存在に気付けたのでしょうか？
以下では寄生性ミドリムシをめぐる100年にわたる歴史を紹介したいと思います。
