光合成生物の環境応答メカニズムの進化過程の解明

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K23758
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0702:細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
• 研究機関: 法政大学
• 研究代表者: 植木 紀子 法政大学, 法学部, 教授 (80415116)
• 研究期間 (年度): 2019-08-30 – 2021-03-31
• キーワード: 環境応答 / 走光性 / 鞭毛 / ボルボックス / 多細胞化

研究成果の概要

遊泳性の微細藻類のように、光合成に適した光環境に移動しながら生存する微生物は、進化の過程で多細胞化・大型化を果たした後も光応答行動能力を維持しなければならない。本研究では、いかにしてその両立がなされたのかを解明すべく、緑藻ボルボックス目の様々な細胞数の種が光に対してどのように反応するかを調べた。その結果、鞭毛の反応において異なる４種のパターンがあることを見出した。

自由記述の分野

分子細胞生理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

それぞれの種が光刺激後にどの鞭毛反応パターンを示すかという結果を系統的関係と合わせることで、多細胞化進化によって個体が大型化し、その運動を制御するより適した鞭毛の光応答パターンが新たに獲得されたという進化過程が見えてくる。さらに、その獲得は複数回起きたことが推測された。本研究結果は、光合成生物の光反応行動と段階的な多細胞化進化の関係をとらえた初めての成果と言える。