パラカリオン

パラカリオン
	細胞壁、単核膜、そして単一の大きな螺旋状の共生細菌（断面で見られる）からなる独特な細胞構造を示す図。この組み合わせは原核生物にも真核生物にも見られない。細胞長は10μm。
科学的分類
ドメイン：	Incertae sedis
属:	†パラカリオン
種：	† P. ミオジンエンシス
二名法名
	†パラカリオン・ミオジネンシス; 山口ら2012

クラス=notpageimage|

標本が発見された日本沖の明神海丘の位置

パラカリオン・ミオジンエンシス（Myojin parakaryote ）は、2012年に発見された1つの標本のみで知られる非常に珍しい単細胞生物である。原核生物と真核生物の両方の特徴を備えているが、どちらのグループとも明らかに異なるため、これまでに発見された生物の中でも特異である。^[1]パラカリオン属の唯一の種である。

語源

属名パラカリオンはギリシャ語のπαρά（pará、「横に」、「向こうに」、「近く」）とκάρυον（káryon、「木の実」、「穀粒」、「核」）に由来し、真核生物と原核生物との区別を反映しています。種小名「ミオジンエンシス」は、唯一の標本が採取された場所を反映している。標本は、日本列島南東の青ヶ島付近、太平洋の約1,240メートル（4,070フィート）の深海、明神海丘（[2] 北緯32°06.2′ 東経139°52.1′ / 北緯32.1033° 東経139.8683° / 32.1033; 139.8683 ）の熱水噴出孔^から採取されたカイガラムシの剛毛から採取されたものである。著者らは、この完全な二名法を「明神産の（真）核生物に次ぐ」と説明している。^[1]

構造

パラカリオン・ミオジネンシスは、真核生物に特有の構造的特徴、原核生物に特有の特徴、そして両者とは異なる特徴をいくつか有しています。以下の表はこれらの構造の詳細を示しており、一致する特徴はベージュ色で示されています。^[1]^[3]

構造	原核生物	真核生物	P. ミオジンエンシス
核あり	いいえ	はい	はい
核膜層の数	—	2	1
核孔が存在する	—	はい	いいえ
リボソームの位置	細胞質	細胞質	細胞質および核内
共生生物が存在する	いいえ	はい	はい
小胞体が存在する	いいえ	はい	いいえ
ゴルジ体が存在する	いいえ	はい	いいえ
ミトコンドリアが存在する	いいえ	いつもの	いいえ
染色体の構造	変数	リニア	糸状の
細胞骨格が存在する	はい	はい	いいえ

解釈

本物の種またはアーチファクト

山口らは2012年の論文^[1]で、彼らがP.ミオジンエンシスと名付けた標本が、他の原核生物の宿主に寄生または捕食する細菌による単純なものではない理由を3つ挙げており、これはいくつかの例から知られていると認めている。

「異なる種の複数の細菌が同時に宿主を攻撃したとは想像しにくい」と研究者らは述べている。図2dは、封入体の孤立した形態を示しており、3回転の大きならせん構造（体積2.3μm³）と、それよりはるかに小さな2つの断片（体積0.2μm³と0.1μm³）を示している。
「第二に、宿主と共生生物の細胞質は整然とした電子密度の高い細胞構造を示しているため、宿主と共生生物のどちらにおいても消化は起こっていないと思われる。」
最後に、もしパラカリオン・ミオジネンシスが捕食者と宿主の現在の相互作用によって発生したのであれば、捕食者は以前の宿主から解放された後、生き残るためにすぐに宿主を見つける必要があるため、捕食者と宿主の密集した個体群が存在するはずである。^[1]

2016年、山口らは、同じ場所で採取された多毛類にらせん状の細菌を発見し、「明神らせん細菌」と名付けた^[4] 。 2020年には、山口らと他の2名が、明神海丘産多毛類の微生物叢に関する研究に関する新たな小論文を発表した。著者らは「これらの細菌の中には、超薄切片上に細胞内細菌を含む細菌が頻繁に観察された」と述べている。彼らはそのような標本の1つを研究し、「宿主」となる細菌は死んでおり、細胞壁が破壊されていたと結論付けた。小さな細菌が大きな細菌を餌としていた可能性もあるが、「これらの細菌と死んだ細菌の共存は、電子顕微鏡観察用の標本を作製する際に用いられた遠心分離工程によって人為的に引き起こされた可能性もある」と示唆している。この論文では、P. myojinensisが5回言及されているが、いずれも有効な分類群として言及されており、人為的な産物であるという示唆はなかった^{[5] 。}

進化論的意義

P. myojinensis が真核生物と原核生物のどちらに分類できるのか、あるいは分類すべきなのかは明らかではありません。他のすべての細胞生物は、この2つのカテゴリーに属しています。分類の難しさに加えて、この生物はこれまでに1例しか発見されておらず、科学者たちはさらなる研究を行うことができません。発見者たちは、この生物を系統学的に位置付けるには、培養とDNA配列解析のための追加標本が必要であると示唆しています。^[1]

イギリスの進化生化学者ニック・レーンは 2015年の著書の中で、 P.ミオジネンシスの存在は真核生物以外で初めて知られる共生の例であり、複雑な生命全般の発達に必要な条件を理解する手がかりとなる可能性があると仮説を立てた。^[3]

参照

同じ場所で発見された巻貝の一種、アナトマ・フジクライ
真核生物の起源

参考文献

^ abcdefg Yamaguchi M, Mori Y, Kozuka Y, Okada H, Uematsu K, Tame A, Furukawa H, Maruyama T, Worman CO, Yokoyama K (2012). 「原核生物か真核生物か？深海から来たユニークな微生物」J Electron Microsc (東京) . 61 (6): 423– 431. doi :10.1093/jmicro/dfs062. PMID 23024290.
^ 村上文俊 (1997). 「村上文敏、伊豆・小笠原（小笠原）弧北部の明神丘における海底カルデラの形成機構」『地学雑誌』。106 (1): 70–86 .土井: 10.5026/jgeography.106.70。
^ ab 地球上の複雑な生命の進化、第2回
^ 山口雅史;山田裕之；樋口公隆；山本裕太；新井茂夫；村田和義；森裕子;古川弘光ショリフ・ウディン、モハマド。知花宏治（2016）「深海に生息するユニークならせん状細菌の高圧電子顕微鏡トモグラフィーと構造トーム解析」(PDF)。顕微鏡検査。65 (4): 363–369。土井:10.1093/jmicro/dfw016。PMID 27230559 。2024 年1 月 17 日に取得。
^ 山口真史; 山田裕之; 知花宏樹 (2020). 「細胞質内に細菌内共生菌を宿す深海細菌？：凍結置換標本の連続超薄切片による3D電子顕微鏡観察」Cytologia . 85 (3): 209– 211. doi : 10.1508/cytologia.85.209 . 2024年1月17日閲覧。

さらに読む

山口正志; 山田浩之; 植松克之; 堀之内雄介; 知花宏治 (2018年9月25日). 「日本の深海に生息する特異な非晶質細菌の電子顕微鏡観察と構造解析」. Cytologia . 83 (3): 336– 341. doi : 10.1508/cytologia.83.337 .

[yamaguchi-1] Yamaguchi M, Mori Y, Kozuka Y, Okada H, Uematsu K, Tame A, Furukawa H, Maruyama T, Worman CO, Yokoyama K (2012). 「原核生物か真核生物か？深海から来たユニークな微生物」J Electron Microsc (東京) . 61 (6): 423– 431. doi :10.1093/jmicro/dfs062. PMID 23024290.

[2] 村上文俊 (1997). 「村上文敏、伊豆・小笠原（小笠原）弧北部の明神丘における海底カルデラの形成機構」『地学雑誌』。106 (1): 70–86 .土井: 10.5026/jgeography.106.70。

[lane-3] 地球上の複雑な生命の進化、第2回

[spiral_bacterium-4] 山口雅史;山田裕之；樋口公隆；山本裕太；新井茂夫；村田和義；森裕子;古川弘光ショリフ・ウディン、モハマド。知花宏治（2016）「深海に生息するユニークならせん状細菌の高圧電子顕微鏡トモグラフィーと構造トーム解析」(PDF)。顕微鏡検査。65 (4): 363–369。土井:10.1093/jmicro/dfw016。PMID 27230559 。2024 年1 月 17 日に取得。

[Deep_sea-5] 山口真史; 山田裕之; 知花宏樹 (2020). 「細胞質内に細菌内共生菌を宿す深海細菌？：凍結置換標本の連続超薄切片による3D電子顕微鏡観察」Cytologia . 85 (3): 209– 211. doi : 10.1508/cytologia.85.209 . 2024年1月17日閲覧。