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巨大な水槽が並んでいるカリフォルニア科学アカデミーには、ひとつだけ暗室がある。6つの小さな水槽が置かれていて、おそらく5人も入ればいっぱいになるくらいの暗室。狭い部屋ではあるが、その広さとは比べものにならない価値のある場所だ。なにしろ、サンゴを絶滅から救うために役立つ可能性のある実験が行われているのだから。

暗室内の水槽にはサンゴが生息していて、オスとメスが生殖活動をしている。これは異様なことだ。なぜなら、サンゴの産卵は自然の環境下でも極めて繊細なプロセスを経て行われるものであり、温度や酸性度の変化によって中断されやすいからだ。

生殖は月の満ち欠けと正確にタイミングが合っている必要があるうえ、それが起きるのは年に1回だけ。そのときサンゴたちは精子と卵子を巨大な雲のように放出し、それらが混ざり合い、受精して、再び海底に降り注ぐ。

サンゴは植物ではなく動物だ。それぞれが多数のポリプで形成されている。無性生殖が可能で、自身のクローンをつくる種類もあるが、この暗室内のサンゴたちはそうではない。素晴らしい技術と、サンゴをこよなく愛する人々がつくったチームのおかげで、産卵を無事に行っている。

これまでは、産卵直前のサンゴを研究所に持ち帰り、産卵させる方法をとっていた。これに対してカリフォルニア科学アカデミーでは、毎年生殖できるより持続的な個体を定着させ、研究者が重要な長期間の調査ができるようにする取り組みを行っている。

このような取り組みを行っているのは、ロンドンにあるホーニマンミュージアムに続いてわずか2例目だ。この取り組みが成功すれば、ショウジョウバエやハツカネズミのように、サンゴをモデル生物にできる。何世代にもわたって詳細な調査を行うための信頼できる個体群が得られるというわけだ。

厳密な光と温度の制御を行う必要性

アカデミーの水族館を担当する生物学者のリッチ・ロスは、「わたしたちがつくった暗室はあくまでもプロセスの初期段階です」と述べる。「実際に重要になってくるのは、光の制御です。月の光、温度、そしてすべての光の強度。サンゴの産卵はこれらすべての誘因によって引き起こされるのです」

かつては人間が手作業で行っていた環境調整は、現在はコンピューターが制御している。LED光が照射され、一日を通して変化する太陽と月の光だけでなく、例えば日の出や日没などで浴びるさまざまな色まで人工的につくりだす。サンゴが採取されたパラオの環境に合わせるためだ。

一日または季節を通じて変化するこれらの光の状況（および水温）を、システムが計算する。アカデミーの研究者たちは、「シーズン表」と呼ばれるものに情報を入力した。「それぞれの月について、月の出、月の入り、満月の日付、日の出と日没の時刻、最高水温と最低水温を入力しました」とロスは述べる。あとはコンピューターの処理によって、水槽内にパラオのような環境がつくり出される。

ただし、なるべく水槽内の環境を現実に近づける程度ではだめなのだ。温度がほんの数度上がるだけでもサンゴは台無しになる可能性がある。

サンゴはストレスを受けると、共生している褐虫藻を放出する。褐虫藻は光合成によってサンゴにエネルギーを供給しているため、褐虫藻を失ったサンゴは白化してしまう［日本語版記事］。

サンゴは、人間が認識できるような目はもっていないが、盲目ではない。「非常に高度な光を感知する器官をもっており、それは24時間周期の概日リズム（サーカディアンリズム）に関係しています」と、この計画を指揮するサンゴ礁専門の生物学者レベッカ・アルブライトは語る。「サンゴには体の表面に光受容体があります」

産卵についていえば、サンゴたちが卵子と精子を同時に放出するタイミングを何らかの方法で知る必要がある。そうしなければ生殖体が無駄になるだけだ。このため、それぞれの種で特定の条件が決められている。ある種は満月から数日後の夜、ある種は日没後といった具合だ。

種によっては、このタイミングが驚くほど正確だ。「世界各地でいくつかの特定の個体群が非常に厳重に監視されており、いつ産卵するかが分単位までわかることもあります」とアルブライトは説明する。すべてがうまくいけば、精子と卵子は混ざり合い、受精して海流を漂い、再び定着して新しいサンゴとして育ち始める。

サンゴを救うための長い道のり

慎重に時間を調整した照明を1カ月続けたところ、アカデミーのサンゴは4月15日（米国時間）に、完全な暗闇のなかで同時に産卵した。それは、想定されたパラオ時間の午後9時だったが、自然環境にあるものと比べると1週間遅れていた。太平洋を超えて飛行機で運ばれ、新しい環境に合わせたことのストレスが関係していたのかもしれない。

それでもサンゴが産卵したということは、特製の暗室にまんざら不満でもない、ということだ。それは、この個体群の繁殖をアカデミーが継続できる可能性があることを意味する。そして個体群の繁殖を継続できれば、アカデミーはこれらのサンゴをモデル生物にする途中の段階にあるといえる可能性がある。

残念なのは、モデル生物としてのサンゴであっても、産卵は年に1回きりだということだ。つまり研究者たちは、希望する科学研究を行うだけの十分な時間を得られない。「理想として望んでいるのは、このような設備の数を増やして時期をずらすことです。さらに、世界のさまざまな場所に設備を置いて、数カ月ごとに産卵させることができればと思っています」とアルブライトは述べる。

年に一度しか生殖する機会がないのにうまくいかなかったとしたら、とりあえずは待機して、生殖技能を向上させる方法を考えるしかないだろう。だが、サンゴたちにそのような時間はない。2016年から現在までの間に、グレート・バリア・リーフの半分が消失した。20億ものサンゴのうち10億が失われたことになる。海水の温暖化が続いており、サンゴがそれに対応できていないのだ。

サンゴを救うには、サンゴの生態をさらに理解しなければならない。典型的なモデル生物であれば、生活環全体を再現して複数世代を維持できるが、「サンゴでそうしたことをするのはこれまで不可能でした」とアルブライトは言う。「ですからこの実験は、生活環を完成させ、かなり高度なことを問う機会になるでしょう」

例えば、酸性化が進む海水が、サンゴの受精にどのような影響を与えるのか。サンゴの共生藻はそのなかでどのような役割を演じているのか。暑さに強い藻をサンゴの幼生に植え付けることによって、白化現象に耐えるサンゴ礁をつくることは可能だろうか。これらの問いの答えを見つけるために、カリフォルニア科学アカデミーでは慎重で繊細な作業が続けられているのである。