女王アリは何故数十年も精子を貯蔵し続けられるのか？

　基礎生物学研究所などの共同研究グループは、キイロシリアゲアリの女王の受精嚢のみで機能する特殊な12個の遺伝子を発見することに成功した。

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　社会性ハチ目昆虫、すなわちアリとハチの女王は、羽化後の限られた時期にしか交尾をしない。その間に受け取った精子は、「受精嚢」と呼ばれる器官に貯蔵され、生涯に渡って少しずつ取り出して利用され続ける。何故、そのようなことが可能なのか、その仕組みはこれまで明らかでなかった。

　アリの女王は、昆虫としては極めて長寿である。種にもよるが大抵の種で10年を越え、29年という観測例もある。そしてアリの精子もまた、基本的には同じだけの長寿命性を持つ。ほとんどの動物の精子は、交尾後数時間から数日で激しい劣化を示し、当然ながら受精能力も低下する。冷凍保存でもしているならばともかく、アリの受精嚢の内部は常温である。ここにはいかなる分子メカニズムが働いているのか？

　女王アリの研究は難しい。個体数が少なく、試料を集めることが難しいからだ。だが、キイロシリアゲアリは数千の女王個体を用意できるという特色がある。そこで研究グループは、RNA-seq法と呼ばれる次世代シークエンサーを利用した技術で、キイロシリアゲアリ女王の受精嚢において活発に働いている遺伝子を特定した。

　発見された12の特殊な遺伝子は、抗酸化酵素に関連するもの、シャペロンタンパク・抗菌タンパク・受精嚢環境に影響するイオン、糖輸送体に関わるもの、合成酵素をコードすると考えられるもの、などであった。また、具体的な機能はまだ不明だが、極めて多く発現している遺伝子も存在した。

　これらの遺伝子機構は、他の生物の生殖器官においてはまったく知られていないものである。つまり、これは女王アリの精子貯蔵の為だけに特殊化された機能を持つ遺伝子であると考えられる。

　今後の研究展望としては、これら12の遺伝子についてさらなる実験を行い、精子の生存や生理状態に与える影響を突き止め、女王アリの精子貯蔵メカニズムの全容解明を目指したいという。

　なお、研究の詳細はScientific Reportsに掲載されている。（記事：藤沢文太・記事一覧を見る）