法政大学自然科学センター・法学部の植木紀子教授と法政大学の野崎久義兼任講師らは、法政大学市ケ谷キャンパス近くの外濠にて採集した水から緑藻ボルボックス「SB01」を発見し、「サガミボルボックス」（Volvox sp. Sagami）であることを同定しました。東京都からボルボックスが発見されたのは、明治時代以来128年ぶりとなります。現在、この株は国立環境研究所に保存され、世界中の研究者が利用可能となっています。本研究の結果は、2024年9月23日付で学術誌『PLOS ONE』に掲載されました。




◆背景
　植物プランクトンであるボルボックス（Volvox）は、その美しい球形の個体が泳ぐ様子から「緑の真珠」「ミクロのミラーボール」などと形容され、古くから多くの科学者を魅了してきました（図1）。東京都からは1896年に東京帝国大学の石川千代松教授によってその存在が記載されたものの、それ以降長らく報告がなく、東京産のボルボックスの実態は謎に包まれたままでした。

◆研究内容と成果
　今回、我々は2021年5月に法政大学市ケ谷キャンパス近隣の地点で外濠の水の調査を行い、そのサンプルにボルボックスが含まれることを見出しました。このボルボックスを「SB01（Sotobori, No. 01）」と名付け、サンプルから単離して無菌培養株を確立することに成功しました。
　SB01の無性球体は4-5個の娘球体（次世代のボルボックス）を親球体の中に有し、親球体の細胞どうしは太い細胞質連絡で互いに繋がれていることが観察されました（図2A-C）。これは「ボルボックス節」という分類グループに共通する形態です。また、SB01の有性生殖を誘導したところ、一個体あたり10-20個の接合子が生じ、その接合子は45μm程度と比較的大きく長さ3μm以下の短い棘を持つという固有の特徴があることを突き止めました（図2F-H）。
　さらに、ゲノムDNA情報から系統解析を行った結果、SB01は、琵琶湖から新種として同時に報告されたボルボックス・ビワコエンシス（Volvox biwakoensis）や、関東地方の水田から報告のあるボルボックス・フェリシー（Volvox ferrisii）とは異なる、これまで相模湖等の日本の湖沼から報告されていた「サガミボルボックス」（Volvox sp. Sagami）であることを同定することができました。


◆今後の展望
　本研究により、120年以上もの間謎に包まれていた東京産ボルボックスが非常に身近な場所に生息していることがわかりました。ボルボックスの外濠調査研究はその後も継続しており、2022年、2023年の同時期にも同地点から本種が確認されています。今後も周辺の水域の調査を続けることで、ボルボックス類の分布と生態の理解が進むと期待できます。

◆注釈
・ボルボックス：和名オオヒゲマワリ。淡水に生息する遊泳性・多細胞性の緑藻。数百〜数千の細胞が球の表面に並び、内側に次世代の個体が位置する。系統分類学的研究だけでなく、体細胞と生殖細胞の分化、性の進化、形態形成運動、光反応行動などさまざまな分野の研究に用いられている。

・無性生殖と有性生殖：ボルボックスは適切な環境に置かれると、他の個体と交配することなく無性的に素早く増殖する。環境が変化すると卵と精子を形成し、受精して受精卵すなわち接合子を作る。接合子は殻に覆われており乾燥や低温に耐えることができる。一般的に、ボルボックスは接合子の状態で冬を越した後、再び適切な環境条件になると発芽して新たな無性球体を形成する。


◆発表論文
【タイトル】Two species of the green algae Volvox sect. Volvox from the Japanese ancient lake, Lake Biwa
【著者】Hisayoshi Nozaki, Ryo Matsuzaki, Koichi Shimotori, Noriko Ueki, Wirawan Heman, Wuttipong Mahakham, Haruyo Yamaguchi, Yuuhiko Tanabe, Masanobu Kawachi
【掲載誌】PLOS ONE
【URL】 https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0310549
【DOI】 https://doi.org/10.1371/journal.pone.0310549

◆発表者
　本研究の発表者は以下のとおりです。

　植木 紀子（法政大学自然科学センター・法学部法律学科　教授）
　野崎 久義（法政大学兼任講師）



【取材に関するお問い合わせ先】
　法政大学 総長室広報課
　TEL：03-3264-9240　E-mail：pr@adm.hosei.ac.jp　

【研究内容に関するお問い合わせ先】
　法政大学自然科学センター・法学部 教授 植木 紀子
　TEL：03-3264-4142　E-mail：noriko.ueki@hosei.ac.jp


【リリース発信元】 大学プレスセンター https://www.u-presscenter.jp/