タツノオトシゴは、オスの腹にある育児嚢（いくじのう）という袋の中で卵を育て、数週間後に稚魚を産み出します。卵そのものを作るのはメスのほうです。産卵管を伸ばしてオスの袋へ卵を送り込むと、あとの仕事はすべてオスに移ります。袋の中で受精させ、酸素を送り、老廃物を引き取る。内側の塩分を少しずつ外の海水へ近づけるのも、オスの仕事です。
なぜオスなのか。答えは、ペアの「回転の速さ」にあります。オスが袋で子を抱えているあいだ、メスは体力を次の卵づくりに回せるからです。育てる役目だけをオスへ渡してしまえば、同じペアが子を送り出す回数を増やせます。しかもこの「妊娠」は比喩ではありません。袋の中では、哺乳類の妊娠を支えているのとよく似た遺伝子が働いていることが分かってきました。
卵はどうやってオスに渡るのか
卵の受け渡しは、水中に卵と精子をばらまいて終わりという魚の産卵とはまるで違います。メスの体からオスの体へ、卵は直接手渡されるのです。
メスは産卵管でオスの袋へ卵を送り込む
求愛のあと、メスは産卵管を伸ばしてオスの育児嚢の入り口に差し込みます。卵はそこから袋の内側へ流れ込んでいくのです。何日もかけるような大仕事ではなく、受け渡し自体はごく短い時間で終わります。
袋の入り口は肛門のうしろにある孔ひとつ
育児嚢は、腹の左右から皮膚が伸びて体の真ん中で合わさってできた袋です。入り口は肛門のうしろにある小さな孔ひとつだけ。ふだんは閉じていて、外の海水とはほとんど行き来がありません。卵が入るのも稚魚が出るのも、この一つの孔を通ります。
受精はオスの袋の中で起きる
卵が袋に収まってから、オスの精子がそこへ届いて受精が成立します。体外受精とも体内受精とも言い切りにくい、境目のような方式です。精子がどの経路で卵までたどり着くのかは長く分かっておらず、繁殖生理の研究テーマとして今も論文が出ています。
妊娠期間は10日から6週間ほど
袋の中で卵が育つ期間は、種と水温によってかなり変わります。短い種なら10日ほど。長い種や水温の低い環境では、6週間近くかかることもあります。人間の10か月と比べればあっという間ですが、魚の卵としては異例に手厚い保護です。
生まれてくるのは、おたまじゃくしのような幼生ではありません。親をそのまま数ミリに縮めた姿の稚魚が、尾まで整った状態で出てきます。袋の中で卵黄を使い切り、泳ぎ出す準備まで済ませてから外へ出る仕組みです。
一度に何匹生まれるのか
産まれる数は種と体格しだいで、数十匹のこともあれば千匹を超えることもあります。出産は一瞬では終わりません。腹の収縮に合わせて稚魚が何度かに分けて噴き出すように放たれ、全部出し切るまで数時間かかることもあります。
細身のオス1匹から1572匹
海洋生物学者のアマンダ・ビンセント氏は、細身のオス1匹から出てきた稚魚を1572匹まで数えました。小型のオスの育児嚢は大さじ半分ほどの容積しかありませんが、内側がひだ状になっているため表面積は見かけよりずっと広く、その数の稚魚を柔らかい組織で抱え込めます。
育児は放出した瞬間に終わる
これだけ手をかけておきながら、袋から出したあとの親は稚魚をいっさい世話しません。数が多いのは、そこから先で大半が食べられてしまうからです。生まれた稚魚は胃を持たないため、体を保つには一日じゅう動物プランクトンを吸い込み続けなければなりません。
オスの腹の袋は、どこまで「子宮」なのか
「袋に入れて持ち歩いているだけではないか」という見方は、袋の中を調べた研究によって否定されています。育児嚢は卵の容れ物ではなく、胚の生命維持装置として働いています。
袋の中でオスがしている四つの仕事
オーストラリアの研究チームは、ポットベリーシーホース（Hippocampus abdominalis）の育児嚢を妊娠前・初期・中期・後期の4段階で採取し、そこで働いている遺伝子を読み取りました。段階によって発現が変わる転写産物は3158個にのぼっています。
組織の作り替え・栄養と老廃物・ガス交換・浸透圧
読み取られた遺伝子の顔ぶれは、大きく四つの仕事に対応していました。
- 袋の組織そのものを作り替える
- 栄養を渡し、老廃物を引き取る
- 酸素と二酸化炭素をやりとりする
- 袋の中の浸透圧を調節する
脂質を運ぶアポリポタンパク質や、ガス交換にかかわる炭酸脱水酵素の遺伝子も含まれていました。親の血管と胚が近くで接し、必要なものを渡して要らないものを引き取っているということです。
塩分をだんだん海水へ近づける
浸透圧の調節には、もう一つ意味があるようです。妊娠の初めのころ、袋の中の液は胚に優しい濃度に保たれています。それを妊娠が進むにつれて外の海水の塩分へ近づけていき、生まれた瞬間に稚魚が浸透圧の衝撃を受けないようにしていると考えられています。袋は保育器であると同時に、外界への慣らし部屋でもあるわけです。
哺乳類の妊娠と同じ遺伝子が働いている
この研究がおもしろいのは、見つかった遺伝子の多くが、妊娠した哺乳類・爬虫類・胎生の魚で働く遺伝子と相同だった点です。魚のオスの腹の袋と、人間の子宮。系統としてはるかに離れた場所で、同じ道具箱から似た道具が取り出されていたことになります。
「妊娠」という語をタツノオトシゴに当てるのは擬人化ではなく、機能の記述として妥当だと言えるわけです。もちろん違いもあります。どこが同じで、どこが決定的に違うのか。
| 観点 | タツノオトシゴのオス | 哺乳類のメス |
|---|---|---|
| 卵を作る | 作らない（メスが作る） | 作る |
| 受精の場所 | オスの育児嚢の中 | 母体の卵管 |
| 胚への酸素・栄養 | 袋の壁の血管を介して渡す | 胎盤を介して渡す |
| 老廃物の処理 | 袋の壁から親側へ引き取る | 胎盤から母体側へ引き取る |
| 液の組成 | 海水の塩分へ近づけていく | 羊水の組成を保つ |
| 器官のできかた | 生後に一から作られる | 生まれつき備わる |
育児嚢は生まれつきあるわけではない
ここが哺乳類の子宮と大きく違うところです。上智大学の川口眞理氏らのグループが同じポットベリーシーホースを育てながら腹を切片にして観察したところ、育児嚢は成長の途中で一から組み上げられていく器官でした。論文は形成過程を三つの段階に分けています。
生後1〜3か月、左右の突起が腹の真ん中で合わさる
体長4.5〜7.0センチの時期に、腹の左右へ線状の突起が現れました。それが腹の真ん中を縦に走る線（正中線）へ向かって伸び、合わさって袋状になり、入り口の孔ができます。この段階の壁はまだ真皮が1層あるだけで、筋肉も胚を支える組織もありません。
3〜7か月で平滑筋、6か月以降に血管とひだ
体長6.7〜9.8センチの中期になると真皮が2層に分かれ、その間に平滑筋ができ始めます。出産のときに袋を収縮させる筋肉です。同じころ胚を受け止める偽胎盤が袋の内側へ広がり、体長9.3センチを超える後期には、卵を抱えるひだと多数の血管が備わって完成します。生まれてから半年ほどかけて、父親になるための器官が作られていくわけです。
※ 偽胎盤（ぎたいばん）とは、哺乳類の胎盤そのものではないものの、胚に酸素や栄養を渡す働きをする組織のことです。育児嚢の内側を覆うように発達します。
川口氏らの研究では、タツノオトシゴにしか見つからない細胞と、そこで働く遺伝子も見つかっています。その遺伝子はタツノオトシゴへ進化する過程で新しく生まれたものでした。袋という器官は、既存の部品を寄せ集めただけのものではないようです。
「献身的な父親」という見方は、どこまで本当か
オスが産むという事実は、しばしば愛情や自己犠牲の物語として語られます。ただ、観察されている行動を並べていくと、話はもう少し即物的です。
朝ごとに繰り返される挨拶のダンス
多くの種はペアを作り、朝ごとに短い挨拶のような行動をとります。体色を変え、尾を絡めたり同じ場所をくるくる回ったりする、いわゆる求愛ダンスです。繁殖期でなくても行われるため、相手の所在を確かめてペアの関係を保つ意味があるとされています。
このやりとりには、体の準備をそろえる役目もあると考えられています。メスの卵が熟すタイミングと、オスの育児嚢が受け入れ態勢に入るタイミングは、ずれていては受け渡しが成立しません。毎日の短いダンスが、その同期をとる合図になっているという見方です。
そもそもこの魚は泳ぎが遅く、一生のあいだ行動圏がごく狭いことで知られています。毎朝の確認は、その狭い世界で相手を見失わないための習慣ということになりそうです。
餌が足りないと、父親は胚を吸収する
2024年に発表されたタツノオトシゴ属の一種（Hippocampus erectus）の実験は、その物語にひびを入れました。妊娠中のオスを、餌を十分に与える群と絞る群に分けて比べたのです。
絞られたオスは同位体が上がり、産子数が減った
餌を絞られたオスでは、体組織に含まれる安定同位体の値が上がり、同時に生まれてくる稚魚の数が減っていました。袋の中の健全な胚を親が栄養として取り込んだ、と説明できる結果です。胚から親への栄養の移動が確かめられた点が、この研究の眼目でした。
ペアを固定する種でも起きる
この現象は、相手を替えながら産む種ではなく、ペアを固定する種で確認されました。相手が一人だから献身的、という直感は当てになりません。飢えた親が自分を保つほうへ資源を戻すのは、次の繁殖まで生き延びるという意味では理にかなった選択でもあります。
なぜオスが引き受けるようになったのか
役割の割り振りは、ペア全体で何匹送り出せるかという観点から見ると分かりやすくなるのです。
抱えている間にメスは次の卵を作れる
卵を作るには時間と栄養がかかります。もしメスが卵を作り、そのうえ抱えて守るとなれば、次の卵に取りかかれるのは子が離れたあとです。育てる役目をオスへ渡してしまえば、メスはオスの妊娠期間をまるごと次の準備に使えます。オスが産み終えるころには次の卵ができていて、間を置かずに受け渡しが始まることもあります。
父親であることが確実になる
水中に卵と精子をばらまく魚では、自分が守っている卵が本当に自分の子とはかぎりません。袋の中で受精させるやり方なら、他のオスの精子が混じる余地はほぼ消えます。手間をかけるだけの見返りが確実に自分の遺伝子へ返る仕組みが、先にできあがっているわけです。
ヨウジウオ科には、袋ができる途中の段階が残っている
完全に閉じた育児嚢は、いきなり生まれたわけではありません。タツノオトシゴが属するヨウジウオ科には、オスの引き受け方が異なる仲間が並んで生きています。現存する種を並べるだけで、進化の道筋の見当がつくのです。
卵を腹にじかに貼りつけるだけの仲間
もっとも単純なのは、メスから受け取った卵をオスの腹の表面に接着させるやり方です。ヨウジウオ科のなかでもヨウジウオ亜科（Nerophinae）の仲間がこれにあたります。卵はむき出しのまま親の体にくっついていて、外敵にも海水にもさらされたままです。それでも、水中に放りっぱなしにするより生き残る率は上がります。
水族館でおなじみのリーフィーシードラゴンも同じ科の仲間で、オスが尾の裏側に卵をずらりと並べて運びます。袋は持っていません。海藻そっくりの姿で身を隠しながら、卵を背負ったまま漂っているわけです。
皮のひだで半分だけ覆う仲間
次の段階として、卵の列の両脇から皮膚のひだが伸びて、上から半分ほど覆う形があります。Doryrhamphus 属などがこの型です。袋としては閉じていないので、中の環境を親が細かく管理することはできません。ただ物理的な守りは一段厚くなり、卵が剥がれ落ちにくくもなります。
完全に閉じた袋を持つのは二つの属だけ
外と遮断された袋の中で胚を育てるところまで行き着いたのは、ヨウジウオ属（Syngnathus）とタツノオトシゴ属（Hippocampus）です。ここまで来て初めて、ガス交換や浸透圧の調節といった「中の環境を作る」仕事が成立します。三つの段階を並べると、袋が閉じることの意味がはっきりするはずです。
| オスの引き受け方 | あてはまる仲間 | 中の環境を親が管理できるか |
|---|---|---|
| 腹に卵を貼りつけるだけ | ヨウジウオ亜科（Nerophinae） | できない |
| 皮のひだで半分覆う | Doryrhamphus 属など | ほとんどできない |
| 完全に閉じた袋で包む | ヨウジウオ属・タツノオトシゴ属 | できる |
袋が閉じるほど、免疫の作り替えが進んでいた
この段階の並びは、次に見る免疫の話とぴたりと重なります。14種のゲノムを比べた研究では、袋を持たない種ほど免疫の経路が丸ごと残り、完全に妊娠する2属でだけ大きな作り替えが起きていました。守りを固めることと免疫をゆるめることが、同じ坂を並んで登っていたことになります。
卵をすっぽり覆う型はタツノオトシゴだけ
同じ完全型でも、ヨウジウオ属の袋は腹側の皮が内側へ折り込まれた形なのに対し、卵をすっぽり覆う袋を持つのはタツノオトシゴだけだと指摘されてきました。魚でオスが袋を持つのはヨウジウオ科のみで、哺乳類でいえばカンガルーやコアラの育児嚢が近い立ち位置になります。
妊娠と引き換えに、免疫を作り替えた
オスの妊娠には、哺乳類の妊娠とまったく同じ難題がついて回ります。自分のものではない細胞を、体の内側に何週間も抱え続けなければならないという矛盾です。
自分でない細胞を体に抱えるという矛盾
免疫の基本の仕事は、自分のものとそうでないものを見分けて後者を排除することにあります。ところが胚は、半分は相手の遺伝子でできた「自分でないもの」です。哺乳類の妊娠でも、母体はこの期間だけ免疫の一部をゆるめて胎児を見逃しています。タツノオトシゴのオスも、同じ折り合いをつけなければなりません。
14種のゲノムを並べて見つかったこと
2020年に『米国科学アカデミー紀要（PNAS）』へ出た研究は、オスの引き受け方が異なる14種のゲノムを並べ、免疫関連の遺伝子がどう変わったかを調べました。結果は、失われ方が属ごとに違うというものです。
ヨウジウオ属は経路ごと失っている
ヨウジウオ属では、MHCクラスIIのα鎖とβ鎖をつくる遺伝子が完全に失われていました。それを支える CD4・CIITA・AICDA といった遺伝子も見当たりません。免疫細胞へ「これが侵入者だ」と提示する仕組みが、まるごと外れている状態です。
タツノオトシゴ属は鍵の部品だけ変えている
一方タツノオトシゴ属は、MHCクラスIIの遺伝子そのものは残していました。ただしCD74という補助役の遺伝子が大きく変化しており、経路は残っていても正常には働きにくいと見られています。捨てるか、鈍らせるか。同じ科の中で二通りの答えが出ているところが、この論文の見どころでした。
※ MHCクラスIIとは、体の中に入ってきた異物のかけらを免疫細胞へ見せて、攻撃するかどうかを判断させる仕組みのことです。脊椎動物に広く共通して備わっています。
失われた経路は、HIVが狙う経路と重なる
研究者が注目したのは、ヨウジウオ属が失った遺伝子の顔ぶれでした。CD4・MHCクラスII・AICDA・CIITA。これらはヒト免疫不全ウイルス（HIV）が攻撃対象にする分子と重なります。生まれつきその経路を持たない脊椎動物が海にいるわけで、論文は免疫不全の研究モデルになりうると書いています。
オスの妊娠という一点を手に入れるために、脊椎動物の標準装備を手放す。代償の大きさを思えば、袋の中で起きていることの重さも違って見えてきます。
「竜の落とし子」という名前は、どこから来たのか
これほど変わった生き物なので、名前のほうも各地で想像力をかき立ててきました。日本語・中国語・学名で、それぞれ別の生き物に見立てられています。
竜の子、海の馬、ギリシャ神話の合成獣
三つの呼び名は、それぞれ別のものに姿を重ねています。
和名は「竜が落とした子」
漢字で書けば竜の落とし子。あの姿が竜を連想させるところから、竜が海に落としていった子という見立てで名づけられたとされます。地方名には竜の駒、海馬など多数があり、「竜」と「馬」の二系統で呼ばれてきたことが分かります。
中国語の海馬、学名のヒッポカンプス
中国語では海馬（ハイマー）。英語のシーホースも同じ発想で、頭の形を馬に見ています。属名 Hippocampus はギリシャ語の hippos（馬）に由来し、上半身が馬で下半身が魚というギリシャ神話の海獣の名でもあります。日本だけが竜に見立てた格好です。
魚らしくない体のつくり
魚に見えないのは姿勢と鱗のせいですが、体の中身もかなり変わっています。
立った姿勢、巻きつく尾、鱗のない体
体を立てて頭を前に向けた姿勢をとり、尾は海藻やサンゴに巻きつけて体を固定します。体表を覆っているのは鱗ではなく、皮膚に包まれた骨の板です。泳ぎは胸びれと背びれを細かくはためかせるだけなので、魚としては非常に遅いほうに入ります。左右の目は別々に動き、ほぼ全周を見張れます。
胃がないので食べ続けるしかない
歯も胃も持たないため、食べたものを溜めておけません。細長い口を掃除機のように使い、小さな甲殻類やプランクトンを吸い込み続けます。この吸い込みは脊椎動物の捕食動作としてはきわめて速く、1000分の1秒を切る速さで完了します。動きの遅い見た目とは裏腹に、狩りの瞬間だけは俊敏な捕食者です。
日本の海にいる仲間
世界で50種ほどが知られ、21世紀に入っても新種の報告が続いています。日本の沿岸にも複数の種がいて、水族館の水槽だけの生き物ではありません。
- タツノオトシゴ／ハナタツ／サンゴタツ
- イバラタツ／タカクラタツ
- クロウミウマ／オオウミウマ
いずれも流れのゆるい浅場、とくに藻場やサンゴ礁のように巻きつく相手のある場所を好みます。裏を返せば、藻場が消えれば行き場もなくなるということです。泳ぎが遅く行動範囲も狭いので、環境が変わったときに移動して逃げるという手が使えません。
干物になり、条約で守られるまで
この生き物が国際的な保護の対象になった経緯も、雑学としてはなかなかの内容です。海の魚としては異例の先駆けでした。
漢方の「海馬」として乾かされてきた
中国では古くから、タカクラタツ・クロウミウマ・オオウミウマといった大型種の干物が海馬と呼ばれ、薬として珍重されてきました。現在も乾燥品の取引は続いており、国際的に動く量の大半は生きた個体ではなく干物です。観賞魚としての流通もありますが、数のうえでは干物が圧倒的に多いとされています。
2004年5月、海水魚として先陣を切る
取引の規模と個体数の減少を受け、タツノオトシゴ属の全種がワシントン条約（CITES）の附属書IIに掲載され、2004年5月に発効しました。輸出入に許可が要る仕組みです。条約が扱う生き物は3万種を超えますが、そのうち海水魚のグループはごくわずかで、その先陣を切ったのがこの魚でした。
きっかけを作ったのは、カナダのブリティッシュコロンビア大学を拠点とする Project Seahorse という研究チームです。乱獲の影響を最初に数量として示し、条約掲載へ道をつけました。先ほど1572匹の稚魚を数えた研究者として登場したアマンダ・ビンセント氏は、この組織の創設者でもあります。
数字で見ると、どれくらい獲られているのか
規制が入ったあとも、動いている数は小さくありません。
国際取引は年およそ2000万匹
Project Seahorse の推計では、世界で取引されるタツノオトシゴは年におよそ2000万匹。しかもその大半は、この魚を狙って獲ったものではありません。
22か国の混獲だけで年3700万匹
同じ推計によれば、底引き網や刺し網といった選り好みをしない漁で、22か国だけで年に3700万匹が混獲されています。ペアを作り、狭い範囲に留まり、泳いで逃げられない。そういう暮らし方をする生き物にとって、網を引かれることの重さは想像がつきます。
オスの腹の袋があれだけ手をかけて千匹を送り出しても、追いつかない引き算がここにあります。
オスが産むという一行だけを取り出すと、珍獣の奇習のように聞こえるでしょう。実際に袋の中を開けてみると、そこにあったのは哺乳類の妊娠と同じ道具箱であり、それを使うために脊椎動物の免疫を一部手放すという取り引きでした。竜の落とし子という名前は、姿かたちから付いたものです。けれど中身を知ったあとでは、竜が落としていったのは子ではなく、子を育てる役目のほうだったように思えてきます。
参考
- Kawaguchi M. ほか「Morphology of brood pouch formation in the pot-bellied seahorse Hippocampus abdominalis」Zoological Letters 3:19（2017）
- Whittington C. M. ほか「Seahorse Brood Pouch Transcriptome Reveals Common Genes Associated with Vertebrate Pregnancy」Molecular Biology and Evolution 32(12)（2015）
- Roth O. ほか「Evolution of male pregnancy associated with remodeling of canonical vertebrate immunity in seahorses and pipefishes」PNAS 117(17)（2020）
- Project Seahorse「Unsustainable trade」
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