エキナスター
ヒトデの属

エキナスター
エキナスター・セポジタス
科学的分類 この分類を編集する
王国： 動物界
門: 棘皮動物
クラス： ヒトデ類
注文： スピヌロシダ
家族： エキナステリダエ科
属: エキナスター・
ヴェリル、1870年[1]
種
テキストを参照
同義語[1]
  • ロピア・グレイ、1840年
  • サイラスター・アイヴス、1890年
  • ヴェリラスター・ダウニー、1973年

Echinaster は、約 30 種を含む、よく研究されている一般的なヒトデの属で、Echinasteridae 科で 2 番目に大きい属です。 [2] Henricia属とEchinaster属は、Echinasteridae 科に含まれるすべての種の 90% を包含します。 [3]この属には 30 種が含まれますが、属内の不確実性のため、この属の種の数は依然として議論の的となっています。 [3]この属は現在、 EchinasterとOthilia の2 つの亜属に細分化されており、亜属間の進化的関係はわかっていません。 [3] Echinasterは、太平洋、大西洋、インド洋に生息し、ほとんどの種はメキシコ湾とブラジルで研究されています。 [3] Othilia亜属には、主にメキシコ湾とブラジルに生息する種が含まれると考えられています。 [3] エキナスターはエキナスター科の中で最も研究されている種の一つであり、進化的関係の探求によく用いられます。 [3]

エキナスターに見られる多くの種は、赤、オレンジ、またはピンク色をしています。

種

エキナスター属には 61 種が知られています。

  • エキナスターグレー[4]
  • エキナスター・モデストス
  • エキナスター・レティキュラトゥス
  • エキナスター・セポジタス・マドセニ
  • エキナスター・セポジトゥス・セポジトゥス
  • エキナスター・アキュレアタ
  • エキナスター・アントニオエンシス
  • エキナスター・ブラジリエンシス
  • エキナスター・クラシスピナ
  • エキナスター・デンシスピヌロサス
  • エキナスター・ドリアエ
  • エキナスター・エキノフォラス。
  • エキナスター・グラミニコラ。
  • エキナスター・ガイアネンシス
  • エキナスター・レピドゥス
  • エキナスター・ヌドゥス。
  • エキナスター・パウシスピヌス。
  • エキナスター・ロブストゥス
  • エキナスター・セントゥス
  • エキナスター・セルペンタリウス
  • エキナスター・スピノサス
  • エキナスター・スピヌロサス
  • エキナスター・テヌイスピナ
  • エキナスター・トリビュラス
  • エキナスター・アカントデス
  • エキナスター・アフィニス
  • エキナスター・グロメラトゥス
  • エキナスター・グラシリス
  • エキナスター・ヘテロラクティス
  • エキナスター・ヒルスタ
  • エキナスター・ラクノサス
  • エキナスター・ルゾニクス
  • エキナスター・マドセニ
  • エキナスター・モデストス
  • エキナスター・マルチパピラトゥス
  • エキナスター・オキュラトゥス
  • エキナスター・オキュラトゥス
  • エキナスター・オキュラトゥス
  • エキナスター・オルナトゥス
  • エキナスター・パナメンシス
  • エキナスター・パルビスピヌス
  • エキナスター・プテラステロイド
  • エキナスター・プルプレウス
  • エキナスター・レティキュラトゥス
  • エキナスター・リジドゥス
  • エキナスター・サゲヌス
  • エキナスター・サンギノレントゥス
  • エキナスター・サルシ
  • エキナスター・スクロビキュラトゥス
  • エキナスター・セポジタス
  • エキナスター・セポジトゥス・メディテラネウス
  • エキナスター・スラデニ
  • エキナスター・スミラックス
  • エキナスター・スミシ
  • エキナスター・ソラリス
  • エキナスター・スピヌリフェル
  • エキナスター・スピヌリフェル
  • エキナスター・ステレオソムス
  • エキナスタースーパーバス
  • エキナスター・バリカラー
  • エキナスター・ヴェスティトゥス

生涯の歴史

寿命

適切な条件下では、野生のヒトデは最長35年まで生きることができます[5]。しかし、ヒトデの寿命は変動しやすく、塩分濃度、水温、光量、汚染といった環境要因の影響を受けます[6] 。さらに、ヒトデの寿命は人間の影響も受けます。生息地の破壊と乱獲は、ヒトデの個体数に悪影響を及ぼす2つの要因です[6]。

ライフサイクル

ヒトデ類は、産卵配偶子を水中に散布することで繁殖を開始することができ、体外受精した卵はプランクトン性の幼生に成長する。[6]ほとんどの種は、白葉球状の非摂食幼生であるブラキオラリア幼生のみを産む。 [6]しかし、一部のヒトデ類は、最初により小型の摂食する二枚貝幼生期を経て、次に第2期ブラキオラリア幼生期を経る幼生を産む。[6]それらの卵の大きさは、親の投資、卵に含まれる栄養素の量、および周囲の生息地によって異なる。[6]ヒトデは後口動物であり、最初の卵割は受精後まもなく始まり、全卵割である。[6]受精後14時間で、しわのある胞胚が形成される。[6]受精後20時間で、植物極に陥入した孔を持つ胞胚が形成される。[6]胞胚は軸を中心に円運動し、胚は縦方向に伸長します。[6]繊毛が体全体を囲み始め、前後軸に沿った動きを引き起こします。[ 6]受精後6日で前体が伸長し、後体が横方向に平らになります。[6]その後まもなく、管足と中央盤が体に現れ始めます。[6]口と棘が体に形成され始め、15日後には対称性がより顕著になり、眼点が完全に発達します。[6]受精後60日で、ヒトデは胃を反転できるようになり、口が活発になり、藻類を食べ始めます。[6] 88日後には中孔が発達し、一次板の1つに水孔が発達します。[6]エキナスターの発育の最初の40日間は顕著な成長が特徴的で、40日後にはこの成長は著しく鈍化し始めます。[6]

解剖学

ヒトデの解剖学
ヒトデの解剖学。

エキナスターは一般に、狭い中央の盤に付いた細長い腕を持つ。[2]体壁板を持ち、互いに似ており、網目状の支持ネットワークを形成する。[2]これらの板には棘突起があり、形はとげのあるものから円筒形まで様々である。[2]体腔は3つの主要部分からなる。[7]主に消化器系と生殖腺を取り囲む臓周囲体腔、[7] [8]放射状の管で構成され、縮小循環系を形成する血管周囲系、[7] [9]数百の管足、水路、管孔を含む水脈系である。[7]管足は、移動、接着、食物収集、排泄などのプロセスに関与している。[7]管孔は、水脈系を満たすために水を吸い込み、排出する場所である小さな石灰化した孔である。[10]消化管には2つの胃、すなわち大きな噴門部と小さな幽門部が含まれます。[7]エキナスターの体内の各消化腺は、ティードマン嚢によって幽門胃に接続されています。[11]各嚢は、繊毛で覆われた一連の管に分岐し、ヒトデのポンプ器官として機能します。[11]ティードマン嚢の底には、表皮神経叢と関連する紡錘神経細胞があります。[11]

ヒトデの各腕の先端には、視神経クッションと単眼があります。ヒトデの神経系は、外神経系と下神経系から構成されています。[7]各腕は口囲輪に接続され、橈骨神経索が含まれています。[7] [12]外神経系は体内に2つの神経叢を形成し、1つは体壁とその付属器を神経支配する表皮神経叢、もう1つは各臓器の上皮を神経支配する神経叢です。[7]

腕の再生

エキナスターセポジタスの再生
エキナスターセポジタスの再生

エキナスターは腕を頻繁に損傷するため、迅速な修復能力が重要です。腕のいずれかの部分が損傷すると、腕の断端が収縮し、体腔が閉じます。[13]体腔液が創傷部位に移動し、腕が収縮することで血栓が形成され、断端が閉じ始め、開いた部位が閉じます。[13] 丘疹が収縮したように見え、緻密な結合組織がより密集します。[13]腕の環状筋線維が収縮し、管足が創傷の方へ引っ張ります。[13]腕の再生から24時間経過しても、腕の体壁はまだ収縮しており、腕の口側が口側に折り畳まれています。[13]薄い上皮層が形成され始め、脱分化した表皮細胞により断端が再形成し始めます。[13]この段階で、橈骨神経細胞も治癒し始めます。[13]腕の再生から72時間経過しても、腕口側の壁はまだ創傷部位を覆っているが、体壁が緩み、丘疹が再び膨らみ始めた。[13]新しい表皮が形成され、以前の表皮よりも厚く強くなった。[13]創傷の表皮の真下では、再生に必要のない細菌や余分な細胞を貪食する食細胞が観察される。[13] 桑実胚細胞も存在し、これらの細胞は創傷治癒と細胞外マトリックスの修復に重点を置いている。[13]腕が完全に修復されると、心筋細胞は貪食細胞によって貪食され、新しい細胞の直接的な供給源として使用されたり、エネルギー源として使用されたりすることができる。[7]幹細胞もヒトデの再生に寄与している可能性があるが、棘皮動物におけるその寄与についてはほとんどわかっていない。[7]全体として、エキナスター属の動物の腕の再生には数週間かかりますが、最短3日で腕の修復が始まります。[13]

移動

Echinaster brasiliensis: A-腕の棘、B-管足、C-腕の背側
Echinaster brasiliensis : A-腕の棘、B-管足、C-腕の腹面図。

ヒトデは一般的に管足を使って移動する。[14]水がマドレポライトを通って管足に到達し、管足の伸縮を引き起こし、ヒトデを動かす。[14]完全に反転すると、エキナスターや他のヒトデは復原力と呼ばれる行動を示すことができる。[15]この反応は、全身を反転した後に管足を適切な方向に調整する能力である。[15]これは、生物が高潮に巻き込まれたり、捕食者によって追い出されたりした場合に役立ち、環境の変化にさらされたときの機能状態を評価するためのマーカーとしても役立つ。[15]温度が上昇すると、管足は表面に付着する能力を失う可能性がある。[15]研究によると、これは神経筋系が温度変化にうまく適応しないためである。[15]これはエキナスターの復原力に直接影響し、反応が遅くなり、効率が低下します。[15]熱ストレスに直面すると、エキナスターは宙返りして姿勢を回復することがわかった。これは、隣接する2本の腕が口側を互いに向けるようにねじれ、基質に触れてヒトデのリードアームとなることである。[15]次に、リードアームの反対側の別の腕が基質に触れる。[15]この後、リードアームは生物の中心に向かって動き、動物の下で動き始める。[15]最後に、最後の腕が基質を解放し、自由になった腕がヒトデ上で反転し、宙返りの動きが生じる。[15]さらに、温度の上昇は姿勢回復反応の変化をもたらしただけでなく、エキナスターの死亡率を上昇させ、全体的な代謝反応速度を遅くした。[15]

生態学

生息地

エキナスター属のヒトデは、世界中の熱帯および温帯の海域の浅瀬や岩礁の海底に生息しています。[16]エキナスター属のほとんどは、カリブ海、地中海、太平洋、大西洋、インド洋で見られます。[16]これらのヒトデのいくつかの種は、マングローブやサンゴ礁の周辺に生息し、これらの地域に生息する海綿動物を捕食している可能性があるという証拠があります。[16]

ダイエット

エキナスターは主に、海綿動物や微細藻類などの無脊椎動物を覆うバイオフィルムを餌としています。 [2]ある研究では、エキナスターのヒトデは海綿動物の骨針や骨格を問題なく食べることが示されています。 [16]また、エキナスターは化学的防御力を持たない海綿動物を好むことも研究で示されています。[18]ゴムのような質感の海綿動物はエキナスターが最も食べにくいとされています。[16]

この属は通常、獲物と同じ場所で行動し、摂食姿勢で発見されない場合、胃は部分的に反転した状態で発見されることが多い。[11]エキナスターが摂食姿勢をとる際、胃はボタンのような構造に反転する傾向がある。[11] エキナスターは外部からの消化活動によって栄養分を摂取することも、体内の残骸から栄養分を得ることもできる。[11]

研究

エキナスター属のいくつかの種は、医療用途の可能性について研究されてきた。その一例は、メタノール抽出物が研究されているエキナスター・エキノフォラスである。 [17]植物化学分析により、サポニン、フェノール、タンニン、アルカロイド、ステロイド、アミノ酸、キノンなどの二次代謝産物が示された。[17]この抽出物は、リーシュマニア症などの疾患を引き起こすことが知られている寄生虫、リーシュマニア・アマゾネンシスに感染したマウスに対してテストされた。[17]研究では、この抽出物が2種類の寄生虫に効果があり、抽出物が寄生虫に対して選択的であることを示す選択指数で9を獲得したことが示された。[17]この抽出物は、マウスに影響を与えることなく、病変のサイズと寄生虫の数を減らしたが、マウスの寄生虫を完全に治癒したわけではない。[17]さらなる研究により、この抽出物はリーシュマニア症の効果的な薬であることが証明されるかもしれない。

この属の別の種であるEchinaster brasiliensis は、概日リズムの生化学的基礎を調べるために研究されており、生殖腺で内因性 メラトニンを生産します。 [18]この研究では、日の出が 06:25、日の入りが 17:45 (午前 6:25、午後 5:45) の自然の明暗サイクル内に置かれた生物は、低濃度のメラトニンを生産することがわかりました。[18]日の入りを 17:00 (午後 5) に変更するとメラトニン生産が増加し、この状態が一晩中続くと言われました。[18]対照として、いくつかの生物を完全に暗闇に置いたところ、これらの生物は自然光の生物と同量のメラトニンを生産しました。[18]この研究は、 E. brasiliensisにおけるメラトニン産生のピークが夜間にあること、そしてメラトニンは光ではなく生物時計の結果であるが、刺激となる可能性があることを示しています。[18]

参考文献

  1. ^ ab Mah, C., Hansson, H. (2013). Mah CL (ed.). "Echinaster Müller & Troschel, 1840". World Asteroidea Database . World Register of Marine Species . 2013年11月13日閲覧。
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