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【京都市青少年科学センター】

 ◇生活場所とからだのつくり


 ムラサキウニは,本州~九州,台湾,中国東南部に分布し,潮間帯(ちょうかんたい)から水深70mくらいまでの岩のすきまや側面で,海藻(かいそう)などを食べて暮らしています。殻(から)の直径は5cm程度,高さは3cm程度です。
 一般に,ウニは,とげを自在に動かすことができます。管足(かんそく)の先は吸盤(きゅうばん)になっていて,移動したり岩にはりついたりします。また,叉棘(さきょく)でピンセットのように物をつまむこともできます(図1)。
 口は下側に,肛門(こうもん)は上側にあります。口の内側には「アリストテレスのちょうちん」と呼ばれる骨と筋肉からできた器官があります(図2)。このつくりによって,かなりかたいものも食べることができます。


図1 ウニのからだのつくり(模式図)             図2 アリストテレスのちょうちん
 

 ◇ウニのなかまの特徴

 ムラサキウニは,棘皮動物(きょくひどうぶつ)というなかまに分類されます。棘皮動物の「棘」はとげという意味です。このなかまにはウニ類の他,ヒトデ類,ナマコ類なども含まれます。からだの特徴としては,「5」が基本となります。例えば,5本のうでを持っていたり,5角形であったり,というつくりです。
 ウニの場合,とげや管足が放射状に5列になっています。からだの表面はうすい皮ふにおおわれており,その下には殻(から)があります(図3)。これを観察すると,5列が基本となっているようすがわかります。また,雌雄異体(しゆういたい)ですが,雌雄はよく似ていて,外観から区別はつきません。それぞれに5つの生殖巣(せいしょくそう)を持ちます。私たちが食べているのは,雌雄ともに,この生殖巣の部分です。


  図3 ムラサキウニの殻

 ◇成長するようす ~受精(じゅせい)からプルテウス幼生(ようせい)(4腕(わん))まで~

 ムラサキウニは,繁殖期(はんしょくき)の6~8月頃になると,雌は卵(らん),雄は精子(せいし)を肛門付近の生殖孔(せいしょくこう)から海水中に放出し,体外受精によって子孫を残します。塩化カリウムや塩化アセチルコリン水溶液などを体内に注入すると,人工的に卵や精子の放出を促(うなが)すことができます(図4)。これを採(と)り,受精させると,体ができていく様子を観察できます。受精してから親と同じような体に成長するまでの過程(かてい)を「発生」といいます。


 図4 卵や精子の放出

 未受精卵を採ったスライドガラス上などで,精子をほんの少し加え,数分待つと,受精が成立して受精膜が上がってくる様子が見られます。少しわかりにくいですが,光量をしぼり気味にすると,観察できます(図5)。

        図5  受精卵

         
 受精後,1時間半ほどで,細胞が2分割されます。その後,30分おき程度に分裂をくり返します。(進み方は,時期や水温によっても変わります。)2細胞から4細胞,8細胞,・・・と細胞数を増やす一方で,1個1個の細胞の大きさは小さくなっていきます。
 このように,受精卵が発生を始め,餌を食べるなど独立生活をするまでのつくりを「胚(はい)」といいます。細胞の数が32から128くらいになると,クワの果に似た形になり,桑実胚(そうじつはい)と呼ばれます(図6)。


図6 2細胞期から桑実胚(そうじつはい)期までの様子

 およそ1日後には,細胞数はさらに増え,細胞が表面に並ぶ中空のボール状の構造になります。この段階の胚を胞胚(ほうはい)といいます。その細胞の外側表面に繊毛(せんもう)が生え,受精膜の内側で回転し始めた後,受精膜を破って自由に泳ぎだします。続いて,細胞が内側に陥入(かんにゅう)し,原腸(げんちょう)が形成されます。この段階の胚を原腸胚といいます。
 原腸は,将来,消化管になります。さらに,骨片(こっぺん)が発達し,腕がのび出してプルテウス幼生となります(図7)。

図7 胞胚期からプルテウス幼生初期までの様子

 2日が過ぎる頃には,4腕(わん)のプルテウス幼生となります。その姿はルーペでも見つけることができます(図8)。逆三角形の姿で海水に漂(ただよ)う様子はいつまで見ていても飽(あ)きません。
 その後,6腕,8腕,と成長し,そして変態(へんたい)を経て,約1ヶ月半かけて稚(ち)ウニへと育ちます。


図8 プルテウス幼生(4腕)

   参考資料
      ウニの採卵・受精  清本正人 お茶の水女子大学湾岸生物教育研究センター(2010)
      小学館の図鑑NEO 水の生物 小学館(2005)
      生物Ⅰ 石川統他 東京書籍(2006)
      改訂版 視覚でとらえるフォトサイエンス 生物図録 鈴木孝仁他 数研出版(2013)

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