Ａ	

シマイシロウリガイは，殻の長さが13cmほどになる二枚貝です．シロウリガイの仲間は数十種類知られており (Fig. 1)，全て水深300-6800mに密集しています（Fig. 2)．
Calyptogena okutanii is a one of vesicomyid clams, 13 cm inshell length. The family Vesicomyidae contains a few tenspecies (Fig. 1). All species in this family have been occurredat depths between 300 and 6800m with dense
aggregations (Fig.2).

Ｂ	→ Fig. 1. A:シマイシロウリガイとシロウリガイの集団．相模湾水深850m. B:
ナギナタシロウリガイの集団．日本海溝水深6374m. A: Dense aggregationsof Calyptogena okutanii and C. soyoae, Sagami Bay, 850m depth. B: C.
phaseoliformis, Japan Trench, 6347 m depth.

A	B	C	D	

↑ Fig. 2. A:シマイシロウリガイ．相模湾ー沖縄トラフ，水深750-2100 m. B:ナラクシロウリガイ．日本海溝，水深5290-6800 m．
C:ツバサシロウリガイ.南海トラフ，水深3540-4040 m．D: ナギナタシロウリガイ: A: Calyptogena okutanii, Sagami Bay ‒Okinawa Trough, 750-2100 m depth., Japan Trench, 5290-6800m depth. B: C. fossajaponica, Japan Trench, 4700-6400 m
depth. C: C. tsubasa, Nankai Trough, 3540-4040 m depth. D: C. phaseoliformis, Japan Trench, 4700-6400m depth.

gillgill epithelial

シロウリガイ類エラの細胞には、バクテリアが共生しています (Fig. 3, 4)．シロウ
リガイ類は，この共生バクテリアから栄養をもらっています．普通の二枚貝のようにエラで水中懸濁物をこし取って食べていません．

bacteria
gill ﬁlaments↑ Fig. 3. 二枚貝エラの共生細菌．Symbiotic
bacteria in gill cells of bivalves.

共生バクテリアは，硫化水素をエネルギー源にしています．ですからシロウリガイ類は硫化水素をバクテリアに与えなくてはなりません．
The genus Calyptogena (Bivalvia: Vesicomyidae)
comprises highly specialized bivalves living in symbiosis
with sulphur-oxidizing bacteria (Fig. 3). The
Calyptogena symbiont has been shown to activelytransport nutrients to the host. These clams have noﬁlter feeding. Symbiotic bacteria need hydrogen sulﬁde.
So, host, Calyptogena clams should give hydrogensulﬁde for bacteria.

↑ Fig. 4. エラの共生細菌拡大．電子顕微鏡撮
影．Close up view of symbiotic bacteria in gillcells of bivalves, by TEM.

O2, CO2

シロウリガイ類は硫化水素を含んだ水が湧き出す活断層域や，熱水を噴出する海底火山にしか分布していません (Fig. 5)．シロウリガイ類の血液は，ヘモグロビンを含むために真っ赤です（Fig. 6）．ヘモグロビンは硫化水素と結合しやすいので，シロウリガイ類は赤い血液が必要なのです．シロウリガイ類は，普通の生物には有毒な硫化水素が利用できるので特殊な環境でも生きられるのです．

海底堆積物
Sea ﬂoor sediments

H2S (HS-)↑ Fig. 5. シロウリガイ類は足から硫化水素を取り込む．
Calyptogena clams take up sulﬁde ion via foot.

Calyptogena clams live in only at methane seep andhydrothermal vent areas. These clams has red bloods
with hemoglobin. Hemoglobin is useful to bringhydrogen sulﬁde to bacteria. To survive under toxic
environment with hydrogen sulﬁde condition,
Calyptogena clams have had speciﬁc physiologicaltolerance.
↑ Fig. 6. シロウリガイ類は真っ赤な血液を持つ.
Calyptogena clams have red blood.

シロウリガイ類は雌雄異体で，卵と精子を水中で受精させます．しかし，放卵放精のタイミングをどのように合わせるのかわかりませんでした．そこで，シロウリガイ類がいる相模湾の深海1170 mにカメラや環境測定装置を置いて，シロウリガイ類を１年以上観察しました（Fig. 7）．

Our knowledge of the reproductive biology of deepsea animals is very limited due to the logistic
diﬃculties of deep-sea investigations. Spawning bymales and females of Calyptogena bivalves wereobserved in situ over 1 yr using the long-term deepsea observatory located at methane seeps in Sagami
Bay, 1170 m depth (Fig. 7).

Fig. 7. A: シロウリガイ類がいる相模湾水深1170mで観測する深海観測ステーションのイメージ図．B: 実際の深海観測ステーション． A: Schematic diagram of thelong term observatory at the Calyptogenaaggregations in Sagami Bay, 1170 m depth. B: Photoof long term observatory

シロウリガイ類のオスは，水温が0.2℃くらい上がる

Aと精子を放出します．そして水の流れがおそくて水中の精子の濃度が高くなると，数分くらい後にメスが産卵することがわかってきました（Fig. 8）．シロウリ
ガイ類は，温度差を感じて最大限に受精効率を高め，季節性を感じとりにくい深海の活断層や海底火山で子孫を残すことに成功しているのです．

Male spawning of Calyptogena clams is triggered by arise in water temperature of approximately 0.2°C.
Female spawning events are synchronized with malespawning and occurred during a period of decreasingnear-bottom current speeds by a threshold concentrationof sperm. Female can easily detect high concentrations ofsperm cues under low current speeds. To live in deep-sea
seeps and vents, Calyptogena clams detect slightenvironmental cues.

BFig. 8. シロウリガイ類の放精（現場撮影）．A:放精前．B: 放精中．海水が白濁. Video imagesof Calyptogena clams in situ spawning. A:
Before spawning event. B: Sperm release
event. Seawater is cloudy due to high sperm
concentrations.