ユープロテス・ギガトロクスカリブ海のキュラソー島の海水ろ過システムから採取された新種の繊毛虫が共食いの「超巨大生物」になる可能性があり、顕微鏡スケールでの生命の複雑さについて新たな疑問を投げかけている。
ユープロテス・ギガトロクス。写真提供者: ベン・ラーソンとサミュエル・ロード。
「この種のシラット 散布する それらの遍在性と顕著な特性により、顕微鏡の初期の頃から注目を集めてきました」と筆頭著者であるレンセラー工科大学のベン・ラーソン博士らは述べた。
」散布する 種はほとんどの水生生態系に存在し、その移動、交尾習慣、共生関係、生物地理学、地域環境への適応などが広範囲に研究されています。」
」散布する 細胞は整然とした複雑な動物のような身体計画を持っており、繊毛は膜や紡錘体と呼ばれる大きな構造の中に詰め込まれており、（水流を作り出すことによって）摂食したり、泳いだり、基質の上を歩くための「足」として機能するように改変されています。」
香り ユープロテス・ギガトロクスこの属の新しいメンバーは、カリブ海のキュラソー島の海水濾過システムから収集されました。
これらの生物のクローン集団では、すべての細胞が同じ DNA を共有しており、少数の細胞が自然に通常の細胞の 2 倍以上の長さ、より幅広い体形と大きな口を持つ巨人に成長することがあります。
通常の細胞のように細菌をろ過して食べる代わりに、巨人は略奪的な捕食者となり、約10分に1匹の割合で小さな近縁種を捕食して丸呑みします。
「これは、私たちが通常動物の発生と関連付けることを行う単一細胞です」とラーソン博士は述べた。
「これにより、単細胞生物の能力についての私たちのイメージが広がり、細胞がその形状と機能をどのように制御するかについて質問するための新しいシステムが得られます。」
研究チームによると、行動の変化は単独で餌を与えるよりも深刻だという。
正常な細胞は表面を横切って歩き、流体中のらせん状の経路に沿って優雅に泳ぎます。
超巨人はただ歩き、地表を這う獲物を狩るのに適した円形の道を移動し、地表から離れると泳ぐのではなくぎこちなく落下する。
「超巨人の形成はトレードオフの関係にある。これらの細胞は狩猟能力は優れているが、泳力は劣っており、栄養ニッチをバクテリアを食べることからまったく異なる種類の獲物を搾取することに移行している」とラーソン博士は述べた。
形質転換の分子基盤を調査するために、著者らは、以下の単細胞トランスクリプトームの配列を決定しました。 ユープロテス・ギガトロクス通常の細胞、超巨大細胞、および超巨大状態から最近戻った細胞。
その結果、巨大葉は転写的に異なる発生段階であり、細胞周期制御、タンパク質生産、膜組織などの遺伝子発現に大きな違いがあることが示された。
超巨大状態から戻った細胞もまた、形質転換を促す経路を一時的に抑制するような、独特の分子特徴を持っている。
最近再生された細胞から始まった集団は、外部条件に関係なく、正常な細胞から始まった集団よりもゆっくりと全体的な頻度で新しい巨人を形成しました。
超巨大細胞の形成は、個体群が急速な成長期から定常期に移行するとき、特に小さな獲物があまり豊富ではないときに発生する傾向があり、超巨大細胞は小さな獲物が希少なままで大きな獲物（正常な細胞）が存在する場合にのみ持続します。
超巨人は人口の約 5% を超えることはなく、ごく一部の細胞が別のリソースを利用するために移動する賭けヘッジ戦略に従っています。
この発見は、細胞と生物全体のすべての機能を単一の膜内で果たさなければならない単細胞生物の発生研究に新しい枠組みを提供するものである。
「開発について私たちが知っていることのほとんどは動物から得られたものです」とラーソン博士は言う。
「生命の樹のまったく異なる枝にある単細胞生物の中で、平行した発生プロセスが起こっているため、私たちは現在、同じ基本的な疑問を研究できるシステムを手に入れています。」
この研究は、 米国科学アカデミーの議事録。
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ベン・T・ラーソン 他。 2026. 繊毛における共食い巨大細胞の制御された発達 ユープロテス・ギガトロクス。 PNAS 123 (20): e2606891123;土井: 10.1073/pnas.2606891123
