卵を産み、乳を出す「カッパガモ」がダムに阻まれる

カモノハシはおそらく最も奇妙な動物の一つでしょう。アヒルのような水かきのある足とくちばしを持ち、ビーバーのような平らな尾を持つ珍しい卵生哺乳類です。カモノハシの標本を初めて見た科学者たちが、この「縫い合わされた怪物」は人間のいたずらの産物ではないかと疑ったのも不思議ではない。

しかし、気候変動などの危機により、これらのかわいい小さなモンスターの数が減っているだけでなく、ダムという新たな「敵」も現れています。

1799年に描かれた、歴史上最初のカモノハシの科学的描写は、細長いコダックのように見える｜フレデリック・ポリドー・ノダー

魔法のカモノハシは現在「準絶滅危惧」種となっている

カモノハシはオーストラリア大陸に生息しています。地球上には2500万年前にすでに出現しており、カモノハシ科で唯一現存する種です。

カモノハシは現存する他の哺乳類とは異なる特徴を数多く持っています。例えば、乳房や乳首は進化しておらず、乳腺から「汗」のようにミルクを分泌することしかできません。さらに、カモノハシは卵を産んで繁殖するため、哺乳類と爬虫類の進化的関係を間接的に証明しています。まさに「生きた化石」とも言えるでしょう。牛乳と卵があれば、カモノハシは自分でエッグタルトを作ることができます（間違い）。

カモノハシのひなが孵化したばかりです |スミソニアンチャンネル / Youtube

カモノハシはそれよりもずっと奇妙です。彼らは10本の性染色体を持っており、これはほとんどの哺乳類の5倍です。オスのカモノハシは後ろ足に毒のあるトゲを持っており、縄張りや配偶者をめぐって戦うときに毒を放出して敵を攻撃することができます。彼らの口は敏感な電流センサーで覆われており、狩りをするときに獲物が発する生体電界を通じて獲物の位置を正確に特定することができます。紫外線の下では、毛皮が蛍光を発することさえあります。

同じカモノハシの標本を可視光と紫外線の下で撮影した写真。上段は背中、下段は腹部を示しています。紫外線の下では、カモノハシは蛍光を発します。 |参考文献[2]

しかし、2世紀以上前にヨーロッパ人がオーストラリアに定住して以来、カモノハシの数は50％減少している。カモノハシの個体数が減少した理由は数多くある。当初、人々は毛皮目的でカモノハシを狩っていた。気候変動により、干ばつや火災などの異常気象がますます頻繁に発生し、カモノハシの生存を直接脅かしています。環境汚染、生息地の減少、外来種による捕食、漁師による偶発的な捕獲などによっても絶滅の危機に瀕しています。カモノハシは国際自然保護連合のレッドリストに「準絶滅危惧種」として記載されています。

最近、Communications Biology誌に発表された研究によると、人間が建設したダムもカモノハシの生存を深刻に脅かしていることが明らかになった。

ダムによって遮断された個体群は遺伝子を流すことができない

ダムはなぜカモノハシの生存に影響を与えるのでしょうか?これらのかわいい子たちは、ぼんやりして壁にぶつかってしまうのでしょうか?実際、ダムがカモノハシに与える影響は個体レベルではなく、群れの動きに影響を及ぼし、ひいては個体群全体の生存に影響を及ぼします。

カモノハシの特徴の一つは、アヒルの足に似た水かきのある足を持っていることです。ダムがない場合、彼らはひれを使って川の上流と下流の間を自由に移動することができます。一見不器用に見えるこの一対のひれを使って、カモノハシは高さ 10 メートルの堤防を登ることさえできます。しかし、オーストラリアの主要なダムは高さが10メートル以上あり、ひれ足を持つこれらの動物がダムを乗り越えられるかどうかは常に謎であった。

カモノハシの分布範囲（黄色の部分）とメインダム（赤い点）。研究は茶色の枠内にあります。参考文献：まず尋ねる [1]

この疑問に答えるために、科学者たちはオーストラリアの9つの川を選び、その近くに生息する274匹のカモノハシからDNAを抽出し、各川の上流と下流のカモノハシの遺伝子構成を比較した。

もしカモノハシが自由に移動できれば、上流と下流の個体群の間で遺伝子が交配を通じて流れて交換され、遺伝子構成に違いは生じないだろう。逆に、自由に移動できなければ、上流と下流のカモノハシは内部で別々に繁殖することしかできず、遺伝子が自由に流れることもできません。時間が経つにつれて、いくつかの遺伝子変異が単一の個体群内で蓄積し、最終的には上流と下流のカモノハシ個体群の間に明らかな遺伝的差異が生じます。

研究の結果、ダムがない場合、上流と下流に分布するカモノハシの遺伝子に大きな違いはないことが判明しました。しかし、母親がいた場合は、遺伝的差異は前者よりも4～20倍高かった。これは、ダムが実際にカモノハシの移動を妨げ、さまざまな個体群の遺伝的構成にも影響を与えていることを証明しています。

アヒルのような水かきのある足のおかげで、高さ 10 メートル以上のダムを泳いで渡ることができない｜フィールド博物館 / flickr

この遺伝子交換の阻害はカモノハシの生命を直接的に危険にさらすことはないようですが、将来的にはカモノハシの個体数の減少につながるでしょう。

断片化された生息地に閉じ込められ、リスクに対処できない

カモノハシの個体数が減った理由の一つに「近親交配による弱勢」という遺伝的現象が挙げられます。簡単に言えば、集団内での近親交配は集団の適応度の低下につながります。

近親交配が起こると、両親のゲノムは類似し、子孫にいくつかの劣性形質が現れる可能性が高くなります。これらの劣性形質が個体の生存に役立たない場合、その個体群内の動物の環境への適応性が低下し、その数も減少します。

集団が遺伝的に均質であれば、壊滅的な出来事に対する抵抗力は低下します。集団内の遺伝子構成が複雑かつ多様であれば、偶発的な災害が発生したときに、集団内の一部の個体がその固有の特性により生き残り、集団全体が生き残ることができる可能性があります。しかし、人種内の遺伝子構成が単一である場合、災害が発生するとその人種は「絶滅」する可能性があります。

カモノハシの赤ちゃん。ダムに閉じ込められたカモノハシは近親交配を起こし、子孫が環境への適応力が低下する可能性がある｜cloudfront.net

ダムの存在はカモノハシが新しい生息地を見つける能力も制限します。ダムのない環境では、生息不可能な状況になった場合、カモノハシは川に沿って新しい場所へ自由に移動することができます。しかし、ダムの存在によりそのような移動が制限され、その結果、カモノハシに対する自然災害の脅威が悪化します。

この状況は、実は多くの絶滅危惧種が直面している「生息地の断片化」に似ています。ダムはカモノハシの生息地を遮断し、他の動物の住処は人間が建設した道路や生存に適さない人工林によって遮断される可能性がある。最終的に、それぞれの個体群は断片化された生息地に閉じ込められ、遺伝子を交換したり、より良い生息地を見つけたりすることができません。

自然環境におけるカモノハシ |クラウス / ウィキメディア・コモンズ

幸いなことに、カモノハシの窮状はまだ修復不可能なほどではない。

カモノハシは自力で高いダムを渡ることはできませんが、人間が助けることはできます。この研究の著者らは2つの解決策を提案した。1つは、人間がダムの近くに迂回路やバイパスを建設し、カモノハシの移動経路を確保することである。一方、人間はカモノハシの遺伝子交換を助け、ある個体群から別の個体群にカモノハシを送り、個体群の遺伝的多様性を高めることもできる。人種隔離のリスクを最小限に抑えるには、動物の世代ごとに部外者が 1 人だけ必要です。

もちろん、より良い方法は、カモノハシの生息地の近くに新しいダムを建設しないなど、そもそもこれらの問題を回避することです。

結局のところ、カモノハシは非常にユニークなので、失うわけにはいきません。

この研究におけるカモノハシ |ツイッター: @UNSW

参考文献

[1] Mijangos、JL、Bino、G.、Hawke、T. 他。大規模ダムによる分断とカモノハシ個体群の将来的な生存可能性への影響。コミュニケーションバイオル5、1127（2022）。 https://doi.org/10.1038/s42003-022-04038-9

[2] Anich, PS、Anthony, S.、Carlson, M.、Gunnelson, A.、Kohler, AM、Martin, JG、および Olson, ER (2020)。カモノハシ（Ornithorhynchus anatinus）の生体蛍光。 Mammalia、1（印刷前）。

[3] オーストラリアの「かけがえのない」カモノハシがダムによって脅かされている：研究https://phys.org/news/2022-11-australia-irreplaceable-platypus-thretened.html

著者:ヘイゼル

編集者：マイマイ

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