オワンクラゲは、光る クラゲです。でも、すいぞくかんで ながく かうと、光らなく なって しまいます［1］。

光るのに ひつような「セレンテラジン」と いう ものが、なくなって しまうからです。そこで、えさに セレンテラジンを まぜて あげると、また 光ります［1］。

つまり、この クラゲは、光の もとを えさから もらって いると いえます。では、この もとを つかう いきものは、ほかにも いるのでしょうか。

オワンクラゲは、水族館で長く飼っていると、しだいに光らなくなります。原因は、光るために必要なセレンテラジンという物質が体の中で足りなくなることです。餌にセレンテラジンを混ぜて与えると、再び光るようになります［1］。

この様子から、オワンクラゲはセレンテラジンを自分で作らず、餌から補っていると考えられています。光の元手は、体の中でいつでも湧いてくるものではなく、食べ物と一緒に外から入ってくるものだったわけです。

では、このセレンテラジンは、オワンクラゲだけの特別な物質なのでしょうか。

オワンクラゲは飼育下で次第に発光しなくなる。これはセレンテラジンの枯渇によるもので、餌に混ぜて与えると再び発光する［1］。この観察は、本種が少なくともセレンテラジンを餌由来で補給していることを示す。

ここで注意したいのは、「光らなくなる」ことが、クラゲが弱ったことの証拠ではなく、発光物質という材料の不足を示している点である。発光能力そのもの（光を出す仕組み）は残っており、材料を補えば回復するからだ。

では、この物質を使うのはオワンクラゲに限られるのか。分布を見ると、状況は予想より広い。

りくで 光る いきものには、ホタルや キノコ、ミミズが います。この なかまたちは、光の もとが みんな ちがいます［1］。

ところが 海では、クラゲ、サンゴ、イカ、魚など、おおくの いきものが、同じ セレンテラジンを つかって います。すくなくとも 9つの なかまと、20より おおい グループで 見つかって います［1］［3］。

これは、ほかの 光の もとよりも、ひろい はんいです。しかも、海の いきものだけで 見つかって います。

もちろん、海の 光る いきものが ぜんぶ これを つかうわけでは ありません。それでも、なぜ こんなに ひろがったのでしょう。

ホタルもキノコもミミズも、これまでに研究された陸で光る生きものは、それぞれ別の発光物質を持っていることが分かっています［1］。光る仕組みを、陸の仲間どうしでは共有していないのです。

ところが海では事情がちがいます。名古屋大学の発表によると、セレンテラジンはオワンクラゲで初めて見つかり、その後、サンゴ、イカ、魚など、9つの門にまたがる20以上の動物群で見つかってきました［1］。放散虫、クシクラゲ、刺胞動物（クラゲやサンゴの仲間）、軟体動物、いくつかの節足動物、一部の魚が含まれます。ほかのどの発光物質よりも広い範囲の生きものが使い、しかも海にしかありません［3］。

ただし、海の光る生きものがすべてこの物質で光るわけではありません。「多くが使う」のであって、「全部が使う」わけではない点には注意が必要です。

それにしても、光るたびに使い切る物質を、これだけ多くの生きものが使い続けるのはどうしてなのでしょう。

陸上の発光生物は、ホタル・キノコ・ミミズなど、これまで調べられたものがいずれも互いに異なる発光物質を持つ。ところが海洋では、多くの発光生物がセレンテラジンという共通の物質を使う［1］。

その広がりは、オワンクラゲでの発見後、サンゴ・イカ・魚などへ及び、9門・20以上の動物群に達する［1］。総説によれば、放散虫・有櫛動物・刺胞動物・軟体動物・複数の節足動物・一部の魚を含む少なくとも9門で見つかり、ほかのどの発光物質より多くの門に分布し、しかも海にのみ見られる［3］。

数字の読み方には条件がある。「9門」は「少なくとも」であり、資料によって数え方（門か動物群か）が異なるため、完全な種数を示す数字ではない。また、海の発光生物がすべてセレンテラジンを使うという意味でもない。

こうなると、この物質の供給の仕方が気になる。光るたびに消えるものを、どう補っているのか。

セレンテラジンは、ひとつぶが 1回 光ると、おしまいです［2］。つかい きりの もとなのです。

だから、光る いきものは、もとを ずっと たして いかなければ なりません。オワンクラゲは、それを えさから たして いました。

では、えさに なる いきものの なかには、この もとを 作れる ものが いるはずです。いったい だれなのでしょう。

セレンテラジンは、1つの分子が1回反応して光を出すと、それで使い終わりになります［2］。光るたびに、体の中の量が減っていく計算です。

光り続けるには、補給が欠かせません。オワンクラゲは、その補給を餌に頼っていました。

ホタルイカも、この物質のなかまを使う生きものです。ただし、セレンテラジンに硫酸の仲間が2つついた形（「二硫酸」型）を光の素にし、反応にはエネルギーの元になるATPやマグネシウムイオン、酸素が必要だと報告されています［5］。同じ「もと」の仲間でも、使う形や反応は生きものによって違います。

補給を餌に頼るなら、食べられる側の生きものの中に、元の作り手がいるはずです。それはだれでしょうか。

セレンテラジンの発光反応は、1分子が1回反応して使い切りになる。そのため、発光のたびに体内の量が消費される［2］。発光を続けるには、合成か摂取による補充が必須である。

ホタルイカでは、セレンテラジンの硫酸エステルである「セレンテラジン二硫酸」が発光基質とされ、反応にはATP・Mg²⁺・酸素を要する。ウミシイタケやオワンクラゲの系とは異なる反応系である［5］。「共通の物質」といっても、すべての生きものが同じ形・同じ反応で使うわけではない。

摂取に頼る種が多いとすれば、食物網のどこかに合成できる種がいなければならない。その候補は、長い間ほとんど知られていなかった。

2020ねんまでに、光の もとを 自分で 作れると わかって いたのは、ふかい 海の ちいさな エビの なかまと、ふかい 海に すむ ちいさな こうかくるいの なかまの 2つだけでした［1］。

どちらも、つかまえるのも、かうのも むずかしい いきものです。そのため、どうやって 作るのかを しらべる けんきゅうは、すすみませんでした［1］。

ちいさな ほうの いきものでは、アミノさんと いう つぶを 3こ つかって 作ると、しめされて います［3］。でも、ほかの いきものは どうなのでしょう。

2020年の時点で、セレンテラジンを自分で作れると確かめられていたのは、深海にすむカイアシ類（小さな甲殻類）の一種と、深海のエビの一種の、わずか2種でした［1］。

どちらも手に入れにくく、飼うのも難しい生きものです。そのため、どうやって作っているのかを調べる研究は進みませんでした［1］。

カイアシ類の一種については、アミノ酸という材料から作る実験が報告されています。目印をつけたアミノ酸を餌として与えたところ、チロシン2つとフェニルアラニン1つからセレンテラジンができると示されたとのことです［3］。

作れる生きものが2種しか分かっていなければ、海の光る生きものの大半は、どこから「もと」を得ているのかが謎のまま残ります。突破口は、意外な生きものから現れました。

2020年までに、セレンテラジンを生合成できると知られていたのは、深海性カイアシ類 Metridia pacifica と深海性エビ Systellaspis debilis の2種のみだった［1］。入手と飼育が難しく、生合成経路の研究は進まなかった［1］。

カイアシ類 M. pacifica では、重水素で標識したアミノ酸を餌として与える実験により、L-チロシン2分子とL-フェニルアラニン1分子からセレンテラジンが合成されると示された（Oba et al. 2009）。ここで示されたのは材料であり、反応の途中経過や酵素まで分かったわけではない［3］。

残る問いは、この2種以外にも作り手がいるのか、そしてそれはどんな生きものか、である。

クシクラゲは、クラゲと よばれて いますが、クラゲとは ちがう なかまの いきものです［1］。

その クシクラゲの なかまを、セレンテラジンを ふくまない えさで、なんども そだてて みました。いちばん ながい もので 15世代めでも、光り、セレンテラジンを もって いました［1］。

えさに セレンテラジンが ないのに 光る のですから、自分で 作って いると かんがえられます。光らない クシクラゲの なかまには、この もとが ありませんでした［4］。

作って いる いきものが、じつは クシクラゲだった と わかったのです。

クシクラゲは、名前にクラゲとつきますが、刺胞動物のクラゲとは別の動物です［1］。この仲間のキタカブトクラゲとマルバウリクラゲの一種（学名 Mnemiopsis leidyi）を、セレンテラジンを含まない餌で何世代も飼う実験が行われました。M. leidyi は15世代目でも光り、セレンテラジンを持っていました［1］。

外から材料が入らないのに光り続けたので、自分で作っている証拠とされました。研究所の発表でも、クシクラゲの2種以上が体の中で作れると示されたと紹介されています［2］。

比べる相手もいました。光らないクシクラゲのテマリクラゲとフウセンクラゲは、セレンテラジンを持っていません［4］。光る種にある遺伝子の候補が、この2種のゲノムには見つかりませんでした［4］。ただし、これは作るための遺伝子の「候補」にとどまり、実際の作り方の道すじは分かっていません。

こうして、作り手は深海の2種だけではなくなりました。ところが、そこから新しい不思議が生まれます。

クシクラゲ（有櫛動物）は、クラゲ（刺胞動物）とは別の動物門である。キタカブトクラゲと Mnemiopsis leidyi を、セレンテラジンを含まない餌で複数世代飼育したところ、M. leidyi は15世代目でも発光し、セレンテラジンを保持していた［1］。外部からの供給がない条件で維持されたため、これらの種が自前で合成していることを示す証拠とされた［1］［2］。

対照として、非発光種のテマリクラゲ類・フウセンクラゲ類はセレンテラジンを持たない。発光する種で見つかった候補遺伝子群（イソペニシリンN合成酵素に似た酸化酵素など）は、非発光2種のトランスクリプトームとゲノムには存在しなかった［4］。

ただし、これらは生合成に関わる「候補」であり、酵素の働きの確認や経路の解明には至っていない。ここまでの結論は、作り手の候補が増えたことであり、作り方の解明ではない。

それでも、新しい作り手の登場は、進化の読み方を変えた。

クシクラゲと、ふかい 海の エビや ちいさな こうかくるいの なかまは、とても とおい なかまです。それなのに、まったく 同じ かたちの セレンテラジンを 作れる ように なったと かんがえられて います［1］。

光る ちからも、それぞれ、光らない そせんから べつべつに うまれたと されて います［1］。

とおい なかまが、べつべつに 同じ ものに たどりつく。これは どうして おこるのか。まだ ふしぎが のこって います。

クシクラゲと、深海にすむカイアシ類・エビは、生きもの全体の系統樹では遠くはなれています。それなのに、化学構造がまったく同じセレンテラジンを作れるようになったと考えられています［1］。

発光する力そのものも、光らない祖先からそれぞれ独立に進化したとされます［1］。同じ分子を、別の道で、別々に手に入れたことになります。

形の似た生きものが別々に進化することは知られています。今回は、体の形ではなく、1つの化学物質というレベルで同じことが起きた、という新しい問いが出てきました［1］。

なぜ似た分子にたどり着いたのか。クシクラゲの作り方の道すじは、まだ分かっていません。

クシクラゲと、深海性カイアシ類 M. pacifica および深海性エビ S. debilis は、系統的に遠い。それにもかかわらず、化学構造が同一のセレンテラジンを合成できるよう、それぞれ進化したと推定される［1］。

発光能力も、それぞれ非発光の祖先から独立に進化したとされる［1］。これは形態の収斂進化に似ているが、対象が1つの化合物である点が新しい。そのため、「なぜこの分子に収束するのか」という化合物レベルの問いが生まれた［1］。

ただし、クシクラゲの合成経路は未解明で、現時点で示されているのは候補遺伝子の段階にとどまる。作り手が3つの系統に増えたことと、その由来が独立であるらしいこと、この2点が現在の到達点である。

今日できること

ずかんや ほんで、光る いきものを 3つ えらびます。「りくの いきもの」と「海の いきもの」に わけて、どこで 光るかを かいて みましょう。

出かけてできること

すいぞくかんで、光る いきものの コーナーが ないか、見て みましょう。おうちの ひとと いっしょに、くらい ところでは あしもとに きを つけます。

こうしきの 情報じょうほう

なごやだいがくの けんきゅう はっぴょうに、クシクラゲの ことが のって います。

今日できること

光る生きものを3つ選び、「どこにすむか」「何が光るのか」を図鑑やインターネットで調べて、表にまとめてみましょう。陸の生きものと海の生きものでは、光る物質の共通点がどうちがうかが見えてきます。

出かけてできること

水族館に行ったら、発光する生きものの展示を探して、飼育の人がどんな餌を与えているか、案内を読んでみましょう。暗い展示室では足もとに気をつけてください。

公式情報

名古屋大学の研究発表に、クシクラゲの飼育実験とセレンテラジン合成の説明が載っています。

もっと考えたいこと

光らない種がいる意味や、作り方の道すじがまだ分からない理由を、自分の言葉で書いてみるのもよいでしょう。

今日できること

陸と海から発光生物を3種ずつ選び、発光物質が同じか別かを資料で調べて表にする。「共有される」と言える範囲がどこまでかを、自分の表で確かめられる。

出かけてできること

水族館の発光生物の展示で、飼育員向けの餌の説明があれば読み、オワンクラゲの記述と比べる。

公式情報

まず日本語で、図鑑や名古屋大学の研究発表（別所-上原らの iScience 2020 の論文の紹介）を読み、光る種と光らない種の違いの説明から、「候補遺伝子」が何を指すかを自分の言葉でまとめる。原典に進むなら、MBARIの紹介記事や Francis ら（2015, PLoS ONE）の論文があり、こちらは英語である。