No.350 - 寄生生物が行動をあやつる

No.348、No.349 に続いて寄生の話です。No.348「蚊の嗅覚は超高性能」では、

ある種のウイルスは、宿主（＝ ウイルスが感染している生物）を、蚊の嗅覚に感知されやすいように変化させ、蚊の媒介によるウイルスの拡散が起こりやすくしている

との主旨を書きました。ウイルスの生き残り（ないしはコピーの拡散）戦略は誠に巧妙です。また、No.349「蜂殺し遺伝子」は、

ウイルスが芋虫に感染すると、その芋虫は寄生バチの卵や幼虫を死滅させるタンパク質を生成し、これによってハチに寄生される確率が下がる。このタンパク質を生成する「蜂殺し遺伝子」はウイルスがもたらす

との主旨でした。ウイルスにとって寄生パチは宿主（＝芋虫）をめぐる競争相手です。従って競争相手を排除する仕組みを発達させたのです。

こういったウイルス、もっと広くとらえると「寄生体」は、この２例のように宿主の "体質" を変えることがあり、さらにそれだけでなく、宿主の行動をコントロールするケースがあることが知られています。そのような「宿主の行動を操あやつる寄生体」として、カマキリにの寄生するハリガネムシの例を紹介します。ハリガネムシ（針金虫）とは、その名のとおり針金のような形の虫で、カマキリをはじめとする各種の昆虫に寄生します。

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最強ハンター カマキリ

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2022年11月7日のNHK BSプレミアムの番組、ワイルドライフ「鳥を襲う最強ハンター カマキリ 究極の技」で、驚きの映像が２つ紹介されました。一つは、カマキリが小鳥のベニヒワを襲う（＝狩る）映像です。

能登半島の北、約50kmの位置にある舳倉へぐら島（石川県輪島市）は、世界的にも有名な渡り鳥の中継地で、その季節になるとバード・ウォッチャーの人たちで賑わいます。この島に生息するカマキリは、小鳥の一種であるベニヒワを襲うことがあるのです。放映された映像では、カマキリは草の上の方でじっと待ち、たまたま近くにベニヒワがとまると、そっとベニヒワの死角から忍び寄って、ベニヒワの後頭部に "カマ" を突き立てる。

映像ではカマキリが "狩り" に失敗したケースと成功したケースの両方が映し出されていました。成功したケースでは、ベニヒワはカマキリと一緒に地上に墜落して羽をバタつかせています。誠に驚くべき映像（＝世界初）で、これを撮影した番組スタッフの執念に感心しました。

しかし、この番組ではもう一つの驚くべき映像がありました。泳げないカマキリが川に飛び込んで "自殺" する瞬間をとらえた映像です。このカマキリの行動は以前から知られていましたが、動画でとらえたのは初めてのようです。これは寄生体にからんでいるので、以下、この部分をそのまま紹介します。

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カマキリの "自殺"

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【ナレーション（首藤奈知子アナウンサー）】

昆虫界最強ハンター、カマキリ。でも、意外な原因で命を落とすことがあります。私たちは、その驚きの瞬間を目撃しました。

川に近づくハラビロカマキリ。水面をじっと見つめ ･･････ なんと、飛び込んでしまいました。泳げないカマキリが自ら水に飛び込むなんて ･･････ 。いったいなぜ、こんなことが起きたんでしょうか。

川に飛び込むハラビロカマキリ（番組より）

この謎の行動について研究を続けている佐藤拓哉博士。実はカマキリはある動物に操あやつられているのだと言います。

佐藤博士が手のひらに乗せているヒモのようなもの。寄生虫のハリガネムシです。これがカマキリの体内に入り込んで動きを操っていたんです。

佐藤博士が川で採取したハリガネムシを示している（番組より）

【佐藤拓哉博士（京都大学生態学研究センター、准教授）】

ハリガネムシは、普段はあまり歩かないカマキリを、活動量が上がるようなタンパク質を出したり、光に応答してしまうようなタンパク質を出したりして、川や池に飛び込ませる。いわば洗脳してしまうような状態になると言われています。

【ナレーション】

何とも恐ろしいハリガネムシ。でも、なぜ水に飛び込むよう、仕向けるのでしょうか。

その理由はハリガネムシの暮らしにあります。ハリガネムシの一生は川の中で始まります。春、卵からかえった幼生は、川底に潜ひそんで暮らします。カゲロウなどの幼虫が川底で食事をするとき、偶然、口から吸い込まれると、殻に包まれた状態に変化し、休眠状態に入ります。

やがて幼虫は羽化して森へ。それを待ち受けるのがカマキリ ･･････ つかまえました（カマキリがカゲロウをつかまえるシーンが挿入される） ･･････。するとハリガネムシはカマキリの体内へ移動。眠りから覚め、成長していきます。

でも、子孫を残すためには水中で産卵しなければなりません。そこで、神経を混乱させる物質を出してカマキリを操ります。こうして乗っ取られた状態になったカマキリは、川へ飛び込んでしまうんです。ハリガネムシは水に入るとカマキリの体から出て行きます。

水中でカマキリの体内から出てくるハリガネムシ（番組より）

最近の研究で、カマキリは飛び込む場所までハリガネムシにコントロールされているという、衝撃の事実が明らかになりました。

【佐藤拓哉博士】

これまでは、ハリガネムシに寄生されたカマキリは、水の反射光のキラキラ、明るさですね、明るさに引き寄せられると言われていたんですけれども、実際には自然界には水たまりとか、葉っぱに反射するキラキラ明るい所とか、いろんなものがあるわけですけど、そういう所にいちいち感染したカマキリが引き寄せられていると、川に戻れないというふうになってしまいます。

【ナレーション】

ハリガネムシに寄生されたカマキリが飛び込むのは、きまって川の深い所。佐藤博士たちは長年の研究の末、この謎をついに解き明かしました。

【佐藤拓哉博士】

ハリガネムシに感染したカマキリは、深い水辺に反射した光の中に含まれる「水平偏光」に引き寄せられて川に飛び込んでいるというようなことが分かってきました。

【ナレーション】

水平偏光とは、深い水中からの反射光に多く含まれる光の一種です。肉眼では見ることができませんが、特殊なカメラで覗いてみると、水平偏光が強い場所は赤っぽく写ります。浅い川では一見キラキラして見えますが、赤い部分はほとんどありません。一方、深い川は暗く見えますが、赤い部分が多いことが分かります。

ハリガネムシの繁殖に適しているのは深い川の中。寄生されたカマキリは、水平偏光の強い深い川に引き寄せられ、飛び込んでいたんです。

カマキリの命の奪う寄生虫、ハリガネムシ。研究を進めるうち、意外な事実も見えてきました。

【佐藤拓哉博士】

ハリガネムシは森の虫をつれて川に入ると、産卵をして死んでいくんですが、その過程で大量に入った森の虫が川の魚の餌になっている。つまり、ハリガネムシがいると森から川に大きなエネルギーの流れが起きるというようなことに気づいたんです。

【ナレーション】

寄生されたカマキリなどの昆虫は、川に飛び込んだあと魚に食べられることがよくあります。そうした昆虫たちが川の生態系に大きな役割を果たしているのです。

【佐藤拓哉博士】

調べてみると、調査した川に棲んでいる渓流魚が１年間に消費するエネルギーの約６割を、ハリガネムシが森から連れてきた虫によって担われているということが分かってきました。１年の６割をハリガネムシが担っているというのは、これは森と川がものすごく強くハリガネムシのおかげで繋がっているというようなことで、すごく驚きでした。

【ナレーション】

陸と川との思わぬ繋がり。それを支えているのは、カマキリなどの昆虫たちだったのです。

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カマキリに寄生したハリガネムシが、カマキリの神経を混乱させ、川の深いところを選んで飛び込むように操あやつっている、というのは驚きの事実です。さらにもう一つの驚きは、こうしたハリガネムシの生活史が渓流魚の餌の供給を支えていて、エネルギー・ベースでは餌の６割にも相当する、ということです。

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このカマキリとハリガネムシの話は、2022年12月4日の日本経済新聞にも載っていました。ただし記事のメインは「オオカミを操る寄生体」です。次にそれを紹介します。

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オオカミ、寄生体がボス指名

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その日本経済新聞のコラム記事は、

オオカミ、寄生体がボス指名
感染で脳操作、野心かきたてる

と題するものです。寄生体が操るのは、カマキリといった昆虫ではななく、なんとオオカミだというのです。

大自然を生きる動物たちは生存競争を勝ち抜き、次代にバトンをつなぐための行動力を磨き上げてきた。奔放で勇猛果敢な振る舞いは自由の象徴でもある。だが、その行動が自らの意思ではなく、誰かの手のひらで転がされているだけだったとしたら景色は一変する。みえてきたのは、自然界を陰で操る存在だった。 オオカミにとって群れのリーダーに名乗りを上げるのは大きな決断だ。才覚のあるものだけが務まる地位だからだ。 米国イエローストン国立公園にすむハイイロオオカミにもリーダーがいる。トップにたつ資質をひもといた米国モンタナ大学などのチームが11月末に発表した論文は、目を疑うような内容を伝えていた。 「群れのリーダーになる可能性は46倍以上に高まる」。チームのコナー・マイヤー氏は続ける。ある種の寄生体を宿すオオカミは「リーダーになりやすい。リスクを冒す傾向が強い」。寄生体がボスを指名するのか。リーダー像が覆った。 日本経済新聞（2022年12月4日）

オオカミは群れる. （日本経済新聞より）

記事でいう「目を疑うような内容」とは「ある種の寄生体を宿すオオカミはリスクを冒す傾向が強くリーダーになりやすい」という調査結果です。その寄生体が次に書いてあります。

1995～2020年に採取したオオカミ229匹の血液から、トキソプラズマという小さな寄生虫が感染した痕跡を調べた。この寄生虫はネコ科動物の腸を生まれ故郷とし、他の動物も渡り歩く。同公園にいる大型ネコ科動物ピューマは故郷の一つだ。健康であれば症状はほとんど出ないが、脳や筋肉に巣くう。 寄生体がオオカミに何をしたのかはよくわからないというが、チームの一人は「脳を操っている気がする。ホルモンの分泌を変え、リスクの高い行動を促しているのかもしれない」と疑う。 そこから浮かぶ仮説はこうだ。寄生体はピューマのフンなどを口にしたオオカミに感染し、やがて脳に居座る。脳を乱して攻撃性を高め、野心をかきたてる。こうした気質がリーダーへと導いていく。 日本経済新聞（2022年12月4日）

この研究はオオカミが「トキソプラズマに感染する」ことと「群れのリーダーになる」ことの間に強い相関関係があることを示したものです。しかし、相関関係があるからといって因果関係があるとは限りません。上に引用にもあるように、「トキソプラズマがオオカミを操って攻撃性を高める」というのはあくまで仮説です。しかし、あとで出てきますが、トキソプラズマが感染した動物の性格を変える例はほかにもあり、このオオカミの例は因果関係を疑わせるものなのです。

この寄生体の介入が、オオカミのボスを決めるだけならまだしも、それによる影響がオオカミの群に及ぶのでは、というのが研究チームの懸念です。

感染の痕跡が見つかるのは2000年以降だ。チームが気にかけるのは、寄生体の介入が招く影響だ。オオカミの死因には、狩猟や交通事故、けんかや獲物を襲う際のケガがある。恐れを知らぬリーダーが誕生すると仲間も大胆になる。大きなリスクをとる行動は繁殖や勢力拡大で時に幸運をもたらすが、同時に慎重な気質によって救われてきた命を危険にさらす。 気が大きくなったリーダーは、ピューマのそばにも群れを連れていく。ネコ科動物に近づけば、仲間にも寄生する危険がある。寄生体は身ごもった子や弱った体には悪さをする。 日本経済新聞（2022年12月4日）

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トキソプラズマが感染したネズミは

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トキソプラズマ（単細胞の原生生物）は、ネコ科の動物の腸が本来の住処であり、有性生殖するのはそこだけです。他の動物にも感染しますが、無性生殖しかできない。

トキソプラズマが感染したネズミがどうなるか、という話が次に出てきます。

自然界は動物たちが生き残りや子孫繁栄をかけて独自の生き方を貫き、それこそが生命の輝きと称されてきた。ところが寄生体が君臨するもう一つの世界が存在し、自分らしく生きる動物を見えざる力で操っているとしたら、世界の見方は変わる。 陰の支配者は存在の根拠が実験で積み上がっている。「トキソプラズマに感染したネズミはネコのにおいにも恐れずに近づく」と帯広畜産大学の西川義文教授は話す。感染したばかりの急性期や再活動期は鬱に似た症状が出る。慢性期は記憶障害を起こす。脳のへんとう体や大脳で生体物質の調整がうまくいかない。 西川教授はいう。「恐怖はどうでもいいとネズミに思わせてネコが食べてくれたら、ネコの体で有性生殖をするトキソプラズマにとって都合がよい」 日本経済新聞（2022年12月4日）

ネズミがネコに食べられやすくなったら、ネズミの体内のトキソプラズマは「故郷」に帰れるし、ネコにとっては食料が増えて好都合です。そういうふうにトキソプラズマがネズミを操っているのです。

「この世界には様々な陰の支配者がおり、予想以上に大きな力を振るっている」と記事にもありました。その別の例が、NHK の番組にあった「カマキリを操るハリガネムシ」です。

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カマキリを操るハリガネムシ

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京都大学の佐藤拓哉准教授はカマキリが川や池に次々と飛び込む現象を追っている。21年、カマキリの光を感じる力をおなかに寄生したハリガネムシが惑わしているらしいと佐藤准教授（当時は神戸大）らは突き止めた。この仕組みは100年以上前から謎だった。 「指令」を受けたカマキリは水面の反射光が含む水平偏光に魅入り、水の中に落ちる。ハリガネムシは水中で繁殖し、複数の虫を巡り歩く。水中に戻るには生涯の終盤ですみ着いた陸の虫を水辺に誘う必要があった。水死した虫は多くの魚を育み、生態系を支える。寄生体の影響力は絶大だ。 日本経済新聞（2022年12月4日）

「ハリガネムシが寄生したカマキリ」は、さきほどの「トキソプラズマが寄生したネズミ ＝ ネコに食べられやすい」とそっくりです。両方とも、寄生体にとって都合のよいように宿主の行動が変わるという意味でそっくりなのです。

寄生生物が行動を操る （日本経済新聞より）

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人間とトキソプラズマ

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「この世界には様々な陰の支配者がおり、予想以上に大きな力を振るっている」としたら、人間も無関係ではありえません。

その力は人間にも向かう。ストックホルム大学のアントニオ・バラガン博士は、トキソプラズマが動物を支配下におけるのは「免疫細胞を乗っ取り、タクシーを使うように腸から血管、臓器へと動き回れるからだ。人間の免疫系を私たちよりも熟知する」という。脳にも入り、健康を損ねずに息を潜める。既に人類の3分の1以上に寄生しているとの情報もある。 科学者の関心事は人間の神経や精神の病気に関わるかだ。しかし、あれほど知的なオオカミが影響を受けるとした研究成果は「人類の普段の行動も左右しているのではないか」とさらなる好奇心をそそる。（サイエンスエディター　加藤宏志） 日本経済新聞（2022年12月4日）

従来、精神疾患は、遺伝的な要因や、本人が受けた精神的ストレスの要因が研究されてきましたが、最近注目されているのは微生物との関係です。一つは腸内細菌が脳に与える影響であり、もう一つは脳に潜む微生物・寄生体です。

最近の NHK BSプレミアムの番組ですが、2022年10月4日放送の「ヒューマニエンス」で、東京慈恵会医科大学のウイルス学者・近藤一博教授が、

ヒトに潜伏感染するヘルペス・ウイルスの一種、ヒトヘルペスウイルス６型（HHV-6）が、鬱病の発症リスクを高める

との主旨を語っておられました。HHV-6 は赤ちゃんに突発性発疹を起こすウイルスで、ヒトに対する影響はそれしかないと思われてきましたが、実は成人にも影響し、鬱病のリスク増大要因になるのです。

「自然界における寄生体は、予想以上に大きな力をもっている」のかもしれません。ヒトに寄生する生物が、ヒトの性格や行動、精神的な傾向に与える影響は、今後研究が進む分野だと思いました。

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補記：ハリガネムシとカマキリ

本文中に書いた、

カマキリに寄生したハリガネムシが、カマキリの神経を混乱させ、川の深いところを選んで飛び込むように操あやつる

ことについて、その行動の謎を遺伝子レベルで解明しようとする研究がされています。日本経済新聞の記事から引用します。

カマキリ操る寄生虫ハリガネムシ 「盗んだ遺伝子」利用か 理研・京大など発見 理化学研究所と京都大学などの研究チームは、カマキリの行動を操る寄生虫として知られるハリガネムシのDNAに、カマキリとよく似た遺伝子が多数あることを発見した。ハリガネムシはカマキリから「盗んだ遺伝子」を巧みに利用して行動を操作している可能性が高いという。 ハリガネムシに寄生されたカマキリが池や川に飛び込む奇妙な「入水行動」は古くから知られていた。ハリガネムシが水辺で繁殖するためにカマキリの行動を操作しているが、遺伝子などの詳しい仕組みは謎だった。 理研の三品達平客員研究員や京大の佐藤拓哉准教授らは、カマキリの脳内やハリガネムシの体内で働いている遺伝子を網羅的に調べた。行動操作の最中にカマキリの遺伝子の働き方はほとんど変化しなかった一方、ハリガネムシでは約5000の遺伝子の働きが活発になったり、低下したりしていた。 ハリガネムシの遺伝子のDNA配列を解析すると、カマキリの遺伝子と配列が非常によく似ているものが約1300個見つかった。進化の過程でカマキリのDNAの一部がハリガネムシのDNAに取り込まれた結果とみられる。このカマキリから「盗んだ遺伝子」は行動操作の最中に働き方が変化するものが多かった。 三品氏は「大規模に遺伝子が移った驚くべき例だ。ハリガネムシは獲得した遺伝子によってカマキリの生体システムに効果的に介入し、入水行動を実現している可能性がある」と話す。国立台湾大学などとの共同研究で、米科学誌カレントバイオロジーに掲載された。 昆虫に感染するバキュロウイルスが幼虫の行動を操って木に登らせる現象など、寄生体が宿主の行動を操作する事例は自然界で広く見つかっている。バキュロウイルスは宿主とよく似た遺伝子を行動操作に利用することが分かりつつあるが、ハリガネムシのような多細胞生物の仕組みは大きな謎だった。 日本経済新聞（2023-10-20 夕刊）

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