光合成を行うウミウシ*Costasiella kuroshimae*の特異な生態と科学的意義

海洋生物界は、植物に典型的な形質を示す生物の発見により、常に驚くべき生物学的知見を提供し続けている。その顕著な一例が、学名*Costasiella kuroshimae*で知られる小型のウミウシ、「リーフシープ（葉の羊）」である。この生物は、クレプトプラスティ（盗葉体共生）と呼ばれる特異なプロセスを通じて、ある種の光合成を行う能力で知られている。この現象は、動物界に属しながら植物のエネルギー生成メカニズムを部分的に利用するという、生命の境界を曖昧にする適応である。

この生存戦略は、ウミウシが特定の種類の海藻を摂食することから始まる。彼らは食事を完全に消化せず、植物のエネルギー捕捉器官である葉緑体を分離し、体内に取り込む。これらの葉緑体はウミウシ自身の組織内に組み込まれ、太陽光からエネルギーを生成することを可能にする。*Costasiella kuroshimae*は1993年に日本の黒島近海で初めて確認された。この葉緑体の「盗用」は、彼らが生息する藻場の中で鮮やかな緑色のカモフラージュとなり、捕食者からの視認性を低下させる役割も果たす。

*Costasiella kuroshimae*は、サコグラサ（腹足綱）に属する殻を持たない腹足類の軟体動物であり、コストアジエラ科に分類される。彼らの体は、葉状の構造である「セラタ」で覆われており、これが光合成のための表面積を増大させる。このウミウシは、主に*Avrainvillea*属の藻類を選択的に捕食し、そこから葉緑体を奪うことが知られている。葉緑体の保持期間は種によって異なり、*C. kuroshimae*は短期間の保持を示すことが示唆されているが、葉緑体は光合成を行わない期間でも栄養貯蔵庫として機能し、長期間の絶食を可能にするという見解もある。

クレプトプラスティのメカニズムは、動物が食物源から葉緑体を奪い、自身の細胞内に組み込む行動を指す。この現象は単細胞真核生物にも見られるが、多細胞動物で長期間（数週間から数ヶ月）にわたり光合成活性を維持できるのは、サコグラサ類の一部種に特有の能力である。一部の研究では、葉緑体の長期的な機能維持には、藻類の核からの遺伝子水平伝播（HGT）が関与する可能性が議論されたが、近年のゲノム解析では、*Plakobranchus ocellatus*などの種において、ウミウシのゲノム内に光合成遺伝子の完全な欠如が示され、別のメカニズムが示唆されている。

この生物学的特異性は、単なる生存戦略を超え、応用科学の分野にも示唆を与えている。パデュー大学のジョシュ・ウィダルム助教授らの研究によれば、この自然界の現象を理解することで、細胞の可塑性に関する新たな知見が得られ、将来的には異種オルガネラを新しい宿主細胞に導入する方法論の開発につながる可能性がある。もし光合成能力を形質としてパッケージ化し、器官転移によって導入できれば、設計された細胞が大気中の二酸化炭素を吸収し、気候変動対策に貢献する可能性も考えられる。

*Costasiella kuroshimae*は、体長が5ミリメートルから10ミリメートル（約0.2インチから0.4インチ）の範囲であり、熱帯気候の日本、フィリピン、インドネシアなどの浅い海域のサンゴ礁近くに生息する。彼らの頭部からは、羊の耳や昆虫の触角に似た2本の黒い触角状の器官（rhinophores）が突き出ており、水中の化学信号を感知して餌を探すのに役立つ。このウミウシは、その外見から「ショーン・ザ・シープ」とも呼ばれるが、その生態は洗練された生物学的探求の対象となっている。