「チューブワーム」「硫黄酸化細菌」

🌸依存しきって生きるには１

　☆口を持たない深海動物の暮らし

⛳生物に広く見られる「依存関係」
　☆深海動物は、深海では太陽光の恩恵が得られない

　＊基本的に有機物が産生されず、深海で得られる有機物

　＊海藻類、動物などの死骸や糞等です

　☆深海の海底では生物相が貧弱

　＊巨大な鯨の死骸が沈下してくれば

　＊そこは深海動物の楽園になる
　☆深海動物はどのようにして栄養分を確保しているのか

⛳熱水噴出孔と硫化水素
　☆原始地球の環境は、高温で酸素が少なかった

　＊現在の地球は酸素にあれている

　☆今でも、原始地球環境に似た場所が存在する

　＊深海に存在する熱水噴出孔周辺
　＊熱水噴出孔周辺では熱水が急激に冷却されるので

　＊熱水に溶けていたレアメタルが析出し蓄積する

　☆熱水噴出孔からは硫化水素が放出されている

　＊噴出孔付近では硫化水素濃度が高く、酸素濃度が低い

　＊熱水噴出孔周辺は、栄養分が少ない環境になっている

　＊硫化水素が存在すると、 ヘモグロビンは酸素を運べなくなる
　＊硫化水素濃度が高いと普通の動物は酸素不足で窒息死する

　☆深海の熱水噴出孔周囲

　＊生物相がとても豊かになっている

　＊管のなかに住んでいる二枚貝、巻貝、甲殻類が集まっている

　＊熱水噴出孔周辺の生物量は、ジャングルの生物量に匹敵する

⛳消化器官のないチューブワームの栄養得る方法
　☆熱水噴出孔附近で筒棲管のなかに生息するチューブワーム

　＊大きいものでは２Ｍにもなり、現在、２０種類ほどが知

　☆チューブワームが栄養分得る方法と硫化水素の害の防御の方法
　＊チューブワームの硫黄酸化は、共生細菌として生息（細胞内共生）

　＊硫黄酸化細菌、硫化水素を酸化して得られたエネルギーでＡＴＰを合成

　＊二酸化炭素から炭水化物などの生体有機物を合成して増殖する
　＊硫黄酸化細菌は硫化水素と酸素があれば生きていける

　＊硫黄酸化細菌が合成した有機物をチューブワームも利用する

　＊チューブワームは何も食べなくても成長できる
　＊チューブワーム、口がなくても

　＊エラから硫化水素や酸素を吸収できる

　☆光合成独立栄養生物であるシアノバクテリアと共生することで

　＊独立栄養生物になった植物とほとんど同じシステム

　＊貧栄養の深海では、植物化の道を選んだ
　☆共生している硫黄酸化細菌の重さ

　＊チューブワームの体重の半分近くになる

　☆チューブワームの卵のなかには共生細菌が存在しない

　＊共生細菌は、チューブワームの卵に母系遺伝されない

　＊幼生が硫黄酸化細菌を摂食し

　＊それらが共生細菌になっている

⛳チューブワームのスーバーヘモグロビン
　☆チューブワームが硫化水素の害を免れている方法
　＊チューブワームのヘモグロビン分子（スーパーヘモグロビン）

　＊酸素結合部位と硫化水素結合部位が分かれており

　＊酸素と硫化水素を同時に運ぶことができる

　☆チューブワームの共生細菌は、酸素と硫化水素の両方を必要とする

　＊チューブワームのスーパーヘモグロビンはそのことに対応している

　☆水深１０００Mを超える深海では酸素が豊富
　＊硫化水素によるチトクロームＣ酸化酵素の阻害で生きれる

　＊細胞内のチトクロームＣ酸化酵素に結合した硫化水素

　☆硫黄酸化細菌は、熱水噴出孔周辺でも有機物を産生できる主要な生物

　＊硫黄酸化細菌は、他の動物によって常に捕食される

　＊チューブワームの体内に共生していれば

　＊硫黄酸化細菌は捕食を免れることができる

　☆チューブワームと硫黄酸化細菌の共生

　＊チューブワームにとって絶対共生関係

　＊硫黄酸化細菌の立場から見ると、この共生は任意共生関係

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（敬称略）

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⛳出典、『「利他」の生物学』

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（チューブワーム）

　　　　　　　　　　　　　　　　　（チューブワーム）

「チューブワーム」「硫黄酸化細菌」

（『「利他」の生物学』記事、ネットより画像引用）