【名古屋大学】ウンチをしないオタマジャクシを新発見 ～生息環境を汚さない衛生戦略で生存率を上昇～

動物の生息環境と窒素化合物の排出方法（注1）には密接な関係があります。アイフィンガーガエルのように小さく、閉鎖的な環境に生息する生物では、排出した有害なアンモニアを多量の水で希釈することができません。一般的なカエルの幼生のようにアンモニアを排出してしまうと、環境中に有毒なアンモニアが蓄積し、幼生の生存率を低下させてしまうでしょう。では、アイフィンガーガエルの幼生はどのようにして、小さな水場で生きているのでしょうか？
これまでの飼育を通した観察から、研究グループはアイフィンガーガエルの幼生が変態するまで固形の便をしないにもかかわらず、腸内には固形の便を溜め込んでいることを発見しました(図2)。このことから、研究グループはアイフィンガーガエル幼生が排便をせず、アンモニアの排出量を減少させることで、小さく閉鎖された水場における汚染を避け、生存上有利な、独自の衛生戦略を獲得しているという仮説を立てました。

そこで、研究グループはまず、アイフィンガーガエルの幼生がどれほどの量のアンモニアを環境中に排出しているのかに着目しました。アイフィンガーガエルと他種のカエル(ニホンアマガエル、ヤマアカガエル、モリアオガエル)の幼生を同じ体積(20ml)の蒸留水の中で飼育し、時間経過とともに飼育水中のアンモニア濃度がどのように変化していくかを測定しました。
その結果、アイフィンガーガエル幼生は環境中に排出するアンモニアの量が他種に比べて非常に少ないことが分かりました(図3)。



次に、腸内容物、つまり便に含まれるアンモニア濃度に注目しました。幼生の腸内容物を解剖によって取り出し(図2)、蒸留水に懸濁したのち、アンモニア濃度を測定しました。こちらも同様に、他種カエル(ニホンアマガエル、ヤマアカガエル)と比較しました。
その結果、アイフィンガーガエル幼生の腸内には他種に比べて、むしろ高い濃度のアンモニアが便として蓄積されていることが分かりました(図4)。
これらのことから、アイフィンガーガエルはアンモニアを多量に含んだ便を腸内に溜め込み、体外に排出していないと考えられます。


さらに、アイフィンガーガエル幼生が環境中のアンモニアにどれほどの耐性を持っているかについても調べました。アイフィンガーガエル幼生と他種カエル(ニホンアマガエル)を、さまざまな濃度の塩化アンモニウム水溶液の中で飼育し、生存率を比較しました。