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ショウジョウバエの脳は紫外光を感じて時刻を認識している

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動物がモノの形や色を認識するときは、光を感じるセンタータンパク質「オプシン」が使われます。人間の場合は明暗を認識するオプシンと、色を認識する3種類のオプシン(赤色、緑色、青色を認識)を眼にもっています。昆虫のモデル実験生物としてよく利用されているショウジョウバエの場合はどうでしょうか。

ショウジョウバエには、緑色、青色、そして紫色の光を受けるオプシンのほか、紫外光に対して感受性のあるオプシンをもっており、合計6種類のオプシンが眼の中に存在します。ところが、実はショウジョウバエにはさらに「第7のオプシン」をもつことが知られています。

しかしこの7番目のオプシン「Rh7」は眼の中にはありません。Rh7がどこで働いているのか、どのような機能をもっているのかについてはこれまで謎でしたが、京都大の研究グループが明らかにしました。

謎の多いRh7でしたが、人工的に作製して機能を調べたところ、このタンパク質は紫外光を受けることができるオプシンであることが判明。さらに調べたことろ、どうやら青色光までも含めた幅広い光を識別できるユニークなオプシンだとわかりました。

ではいったい、この特徴的なオプシンは生体内でどのような機能をもっているのでしょうか。実はこの7番目のオプシンは、眼の中ではなくて「脳内」で機能していることがわかりました。

そしてその役割は「時刻を知ること」でした。

ショウジョウバエの脳内で働いている第7のオプシンは、青色光から紫外光まで幅広い光を受容することで、「今、何時か」を確認しているというわけです。

ショウジョウバエ以外にも、哺乳類から魚類にいたるさまざまな脊椎動物、あるいは動物プランクトンなどでも脳内に紫外光を受けるオプシンをもつことが、さまざまな研究からわかってきています。

このように多くの動物の脳では、人間では見ることができない紫外光を脳内で感じることで、外界に関する重要な情報を得ているようです。

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