クマムシをご存知だろうか？　ムシという名前がついているが昆虫ではない。緩歩（かんぽ）動物に分類され、体長は約0.5mm、淡水中、海中、陸上どこにでもいる動物である。そのクマムシなかに、乾燥状態になると形を樽状に変えて環境の変化に耐える種類がいる。耐えられる範囲は尋常でない。－273℃から＋151℃、ほぼ０気圧から75,000気圧、有機溶剤にも強く、電子レンジに入れられても耐えるという。この極限環境への耐性メカニズムの解明が遺伝子レベルで進んでいる。

乾燥に強い「ヨコヅナクマムシ」

  どこにでも棲むクマムシだが、極限環境に耐えるのは陸上に棲む種類の一部だけだ。水中のクマムシは乾燥への耐性はなく、土壌から見つかったクマムシも耐性が弱いことが多い。「私たちが研究に用いたのは、北海道の乾燥したコケの中から発見されたヨコヅナクマムシです。極限環境への耐性が高く、耐性のあるクマムシとしては研究室内で比較的飼いやすいので、遺伝子の解析に向いています。とはいえ、とても小さい動物ですので、ハンドリングには気を遣います。われわれはヨコヅナクマムシを地道に25,000匹まで増やして遺伝子の解析を実施しました」

  乾燥に耐えるクマムシでも、やはりいきなり乾燥したら死んでしまう。ヨコヅナクマムシの場合、１時間ほどかけて乾燥することで、通常の形態から数分の１の大きさの樽状に変化する。この状態を「乾眠」とよび、極限環境耐性をもつようになる。

  乾眠状態のクマムシは生きているのか死んでいるのか。現在の測定技術では、生きている証拠となる代謝反応を観察できていないという。しかし、「乾眠状態のクマムシに水をかけると、数分から数十分で再び活動を始めるのです」

図１：クマムシの形態変化と極限環境耐性（提供：國枝助教）

乾眠が極限環境耐性を引き出す

  それでは、なぜヨコヅナクマムシは乾眠能力を得たのであろうか？「棲んでいる環境が大きく関係していると考えられます。陸上にすむ種はコケなどに棲むことが多いのですが、コケの中には頻繁に乾燥する場所に生えるものがあります。そういう場所に棲むクマムシが乾燥に耐える能力を身につけたと考えられます。極限環境耐性は、乾眠能力の獲得に付随して得た能力なのでしょう」

  「乾眠状態のクマムシは、生命というよりはむしろただの物質として存在すると考えるといいと思います。物質として壊れない限り大丈夫というのが、クマムシの持つ極限環境耐性のイメージに近いと思います」。種類にもよるが、クマムシの寿命は1カ月から１年程度。乾眠状態ですごした時間は寿命に含まれない。

  さらに「乾眠中に遺伝子が傷つくことがあるので、こうした傷を修復する能力が高いことも重要です。活動状態でも、人間の致死量の1000倍にあたる放射線を被爆してなお生き続けられることも、優れた遺伝子修復能力を示しています。まったくタフな連中です」

図２：ヨコヅナク マムシの特徴は高い耐性を持ちながら、植食性で比較的飼いやすいところ。（提供：國枝助教）