ヒトデが「左右相称→五放射相称」に変わる仕組みはいまだ未解明であり、何世紀にもわたって生物学上の謎となっています。
それに付随して、5つの器官は「腕」という認識で合っているのか、また「頭」はどこに位置するのかもよく分かっていません。
一般の私たちの目から見ると、5つの突起があるのだから、1つが頭で、残りの4つは腕2本と足2本と理解すればいいのではないかという気もしてしまいますが、人での体は専門家も首をひねる不思議なものなのです。
そこで研究チームは今回、最新の科学技術を使って、ヒトデの遺伝子発現における3Dマップを作成し、腕や頭などの発生にかかわる遺伝子がヒトデの体のどこに位置するのかを調べました。
ヒトデは「歩く頭」だった！
本研究にあたってチームは、身体部位の発生に関連することが知られる遺伝子マーカーを使用しました。
これらの遺伝子マーカーは、例えば「頭は〇〇遺伝子」「腕は△△遺伝子」にというように、どの遺伝子がどの身体部位を作り出すかを教えてくれるものです。
しかもこれらの遺伝子マーカーは、哺乳類や鳥類、魚類、昆虫、さらには線虫に至るまで、あらゆる生物グループで同じものが共有されていることが分かっています。
つまり、他の動物たちの遺伝子マーカーを調べて、それをヒトデと比較すれば、ヒトデにおける頭や腕がどこに位置しているかが特定できるのです。
（遺伝子マーカーの一例に「Hox遺伝子」があり、これは体軸に沿った様々な形づくりの基盤となる重要な役割を担っている）
今回の研究では「パトリア・ミニアータ（Patiria Miniata）」というヒトデ種を対象にしました。
チームはまず、ヒトデの各部位から薄くスライスした組織サンプルを取り、ヒトデの体を3Dで再構築しています。
こちらがその3Dモデルで、それぞれ骨格（灰）・消化器官（黄）・神経系（青）・筋肉（赤）・水管系（紫）を示しています。
