岩手県立博物館研究報告 第35号 2018年3月 9 ～ 14ページ
Bulletin of the Iwate Prefectural Museum, no.35, pp.9 ～ 14, March, 2018

オソノエラ洞穴地底湖に生息するプラナリアの遺伝学的系統
末永崇之1・渡辺修二2・柳澤忠昭3・升屋勇人4

The genetic phylogeny of the planaria inhabiting in the underground lake ofOsonoera-do cave.
Takayuki SUENAGA, Shuji WATANABE, Tadaaki YANAGISAWA, Hayato MASUYA
１

東 北大学大学院生命科学研究科

980-0862

仙台市青葉区川内41

東北アジア研究センター．Graduate

School of Life Science & Center for Northeast Asian Studies, Tohoku University, 41, Kawauchi, Aoba-ku,Sendai, Miyagi 980-0862, Japan.
２

岩手県立博物館３

岩 泉 町 歴 史 民 俗 資 料 館

020-0102

盛岡市上田字松屋敷34．Iwate Prefectural Museum, Morioka 020-0102, Japan.
028-5641

岩 泉 町 門 字 町 向9．Iwaizumi Town Folk Heritage Museum, Iwaizumi

028-5641, Japan.
４

国 立研究開発法人森林研究・整備機構森林総合研究所東北支所

Tohoku Research Center of Forestry &Forest Products Research Institute.

Abstract
The planaria collected from the underground lake of Osonoera-do cave, Yamada town, Iwate prefecture, Japan
had no eyes and its body color was white. Molecular phylogenetic analysis based on 18S rDNA gene sequence
showed that this specimen is closely related to the genus Dendrocoelopsis .This population may be an endemic
species of the water system connected to the underground lake of Osonoera-do cave.

はじめにDNA tissue kit S（KURABO） と Nucleospin tissue

我々は，岩手県下閉伊郡山田町にあるオソノエラ洞（TaKaRa）のマニュアルに従って DNA 抽出を行った．

穴（N39.48431，E141.8357，H344）で生物調査を行っ抽出した DNA は T100 Thermal Cycler（BIO-RAD）た．その際に地底湖で採集したプラナリアは，眼がなを用いて，PCR 反応，CS 反応を行った．使用したプ

く，体色が白色であった．これらの特徴を持つプラナ

ラ イ マ ー セ ッ ト は（5’-TACTGTTGATCCTGCCAG

リアはこれまで県内で報告されていない．また，日本

TA-3’，5’-ATTACCGCGGCTGCTGGCACC-3’）である

産淡水プラナリアのなかで眼を持たないことが知られ（吉田ほか 2005）．PCR は94℃で３分の後，熱変性をているのはヒメジメナシウズムシSphalloplana sp. of

94℃で30秒，アニーリングを55℃で30秒，伸長反応をHimeji だけであり（Ichikawa & Kawakatsu 1967，佐々72℃で１分を１サイクルとして25サイクル行い，続い木 2002），極めてまれな特徴を持つ．我々は本個体群て反応停止を72℃で５分行い（吉田ほか 2005），Exo-の１個体について，遺伝学的系統を核の18S rDNA 領SAP-IT（Amersham Biosciences, Little Chalfont, Bu域で分析し，キタオオウズムシ属Dendrocoelopsis にckinghamshire, UK）を用いて精製した．続けて，CS近縁である結果を得たので報告する．

反応はBigDye™ Terminator Cycle Sequencing ReadyReaction Kit（Applied Biosystems, Foster City, CA,

方法USA）を用い，96℃で２分の後，96℃で10秒，50℃で試料保存 採集した試料は，形態観察用は70% エタ

５秒，60℃で36秒を１サイクルとして40サイクルの条ノール，分子実験用は99.5% エタノールで満たしたガ件下で行い，得られた DNA 産物を ABI 3130xl seque

ラス製スクリュー管に保存した．

ncer（Applied Biosystems）を用いてダイレクト法に形態観察 実体顕微鏡を用い，外部形態を観察した．て両方向から塩基配列を決定した．

核18S rDNA 領 域 の 塩 基 配 列 決 定 QuickGene―9―

遺伝学的系統解析 本調査で得られた個体と他の末永崇之・渡辺修二・柳澤忠昭・升屋勇人：オソノエラ洞穴地底湖に生息するプラナリアの遺伝学的系統

水生プラナリア種との系統関係を明らかにするため

et al. 2009）を用いて解析に最適な領域の選択を行っに，最尤法（ML）を用いて系統樹を得た．DNA サ

た．Kakusan4-4.0.2011.05.28（Tanabe 2011） に て 分

ンプルは本調査で得られた個体 IOP（写真１）に加え，子進化モデルの選択を行った．続けて，選ばれた最Genbank または文献より引用した計22個体の配列を用

適 な モ デ ル を 用 い て TreeFinder（Jobb 2008） お よいた（表１）．得られた塩基配列を A plasmid Editor

び Phylogears2, v2.2.2012.02.13（Tanabe 2012） に て（v2.0.50）及び CLUSTALW（Thompson et al. 1994）

ratchet search（Nixon 1999，Vos 2003）を100回反復にて両方向の塩基配列を合わせ，MUSCLE v3.8（Edgar,した後，Bootstrap 解析を1,000回試行にて系統樹（ML）

2004） に て 整 列 さ せ，trimAl 1.2（Capella-Gutiérrezを得た．

表１

遺伝学的系統解析に用いた種名及び配列の出典

Genbankの配列を参照したものは引用に続けてアクセッション番号を記した．

― 10 ―

岩手県立博物館研究報告

写真１

図１第35号

2018年3月

遺伝学的系統解析に用いた標本（IOP）．（左）背側,（右）腹側．

オソノエラ洞地底湖のプラナリアから得られた核の18S rDNA領域の塩基配列結果を得た（図２）．本個体を含む今回の解析に用いた配オソノエラ洞穴地底湖で採集したプラナリアの体色

列は，地下水生三岐腸亜目 Cavernicola の外群となっは白色で，実体顕微鏡での観察では眼が確認されず，た．また，結合三岐腸亜目 Continenticola 内では，チ無眼であった．この特徴は，これまでに報告されていジョウセイウズムシ上科 Geoplanoidea のナミウズム

る日本産淡水性プラナリアの中ではヒメジメナシウズ

シDugesia japonica の外群となった．ヒラタウズムシ

ムシSphalloplana sp. of Himeji に一致する（Ichikawa

上科 Planarioidea 内では以下のとおり４個の clade に& Kawakatsu 1967，佐々木 2002）．しかし，プラナ分かれた．Clade A：オオウズムシ科 Dendrocoelidae

リア類の同定のためには生殖器官の構造を調べる必要の オ オ ウ ズ ム シ 属 Bdellocephala を 含 む 群．Cladeがあるため，外部形態から本個体がヒメジメナシウズ

B：ヒラタウズムシ科 Planariidae のカズメウズムシ

ムシと同種あるいは近縁種であるか等は判断できな属 Polycelis と キ タ カ ズ メ ウ ズ ム シ 属 Seidlia を 含 むかった．

群．Clade C：オオウズムシ科のキタオオウズムシ属

次に，遺伝学的系統解析を行った．本個体（IOP）

Dendrocoelopsis と本個体を含む群．Clade D：ヒラタから DNA を抽出し，核の18S rDNA 領域の塩基配列

ウズムシ科のホソウズムシ属Phagocata を含む群．以を決定した（図１）．この配列と，その他の水生プラ上より，本個体はキタオオウズムシ属か，その近縁種

ナリアの配列を用い，最尤法により系統樹（ML）であることが示された．

― 11 ―

末永崇之・渡辺修二・柳澤忠昭・升屋勇人：オソノエラ洞穴地底湖に生息するプラナリアの遺伝学的系統

図2

最尤法による系統樹（ML）

数値は bootstrap 値．IOP: オソノエラ洞穴地底湖で採集されたプラナリア．図中ではそれぞれの種を学名で表記し，一部は学名に採集地を続けて表記した．Aomori: 青森県産，Fukushima 及び Kyoto/Fukushima: 福島県産，Apoi: 北海道アポイ岳産．

考察

clade C に含まれることから，ヒラタウズムシ科に属し，今回の遺伝学的系統解析で得られた系統樹において，キタオオウズムシ属と同属あるいは近縁種であると推各属は国内産・海外産を問わず各クレードにまとまっ察される．ブートストラップ値による支持率が70% とており，属ごとの分類をよく反映している．この系統低く，断定はできないが別属であると考えられる．外樹においてヒラタウズムシ上科は，初めにオオウズム

部形態の特徴は，ホラアナウズムシ科 Kenkiidae ホラシ科オオウズムシ属が分岐した後，ヒラタウズムシ科

アナウズムシ属Sphalloplana のヒメジメナシウズムシのカズメウズムシ属とキタカズメウズムシ属が分岐し，と一致するが，これまでホラアナウズムシ属について次いで本個体とオオウズムシ科キタオオウズムシ属を遺伝学的系統関係が調べられていないため，今回の結含む clade C と，ヒラタウズムシ科ホソウズムシ属が果からは本個体が同種あるいは近縁種であるのか明ら分岐する結果となった．従って，clade C はヒラタウかにできない．正確な分類のためには，生殖器官の解ズムシ科に含まれると考えられる．

剖学的・組織学的な構造を調べる必要がある．

Clade C に含まれるキタオオウズムシ属は，現在のオソノエラ洞穴の形成年代は明らかにされていない

分類ではオオウズムシ科とされているが（Sluys et al.

が，小岩（1989）は当時得られていた北上山地の傾2009），今回の結果ではヒラタウズムシ科に属するこ動速度等をもとに約35万年前と算出した．また，洞穴とが示唆された．本属がどちらの科に含まれるか，他の前を流れるオソノエラ沢による下刻で河床面が低下の遺伝子を用いた解析も行い検討する必要がある．

し，洞内への流水供給が失われたのは約15万年前であ

今回オソノエラ洞穴地底湖で採集したプラナリアもり，それ以降，洞内へ供給される水は，周辺に降った― 12 ―

岩手県立博物館研究報告第35号

2018年3月

雨水を起源とする地下水に限られてきたと推定してい石田幸子・西谷信一郎・吉田渉・Kuznedelov KD・る．このように，オソノエラ洞穴の地底湖は，他の地

佐藤雅彦（2011）利尻島における Phagocata 属プ

下水系や外部の河川から長期間隔離された環境にある．

ラナリア２種の初記載 —種の同定・核型分析・18S

オソノエラ洞穴の地底湖には外部から持ち込まれたrDNA の部分配列の比較—．利尻研究 30: 75-82.

木材が放置されており，ここに生息する生物は，これJobb G.（2008）TREEFINDER version of October

らの木材と共に持ち込まれたものに由来する可能性が2008 Available from http://www.treefinder.de.

ある．しかし，北上山地の各洞穴および岩手県内におKatayama T, Wada H, Furuya H, Satoh N &いて，これまで本個体群と同様の形態を持つプラナリ

Yamamoto M （1995） Phylogenetic position ofアは見つかっていないことから，今回発見されたプラ

the dicyemid mesozoa inferred from 18S rDNA

ナリアは人為移入したものではなく，オソノエラ洞穴

sequences. The Biological bulletin 189: 81-90.の地底湖と，これに接続する地下水系だけに生息する

Katayama T, Nishioka M & Yamamoto M（1996）
Phylogenetic relationships among turbellarian

固有種と考えられる．

orders inferred from 18S rDNA sequences.

オソノエラ洞穴地底湖の環境は安定しており，このZoological science 13: 747-756.

湖に生息する本個体群の個体数は比較的多いため，現状が維持される限り個体群の生存に問題はないだろう．

小岩清水（1989）生命力を伴う知識の要請をめざす地

地底湖の水量及び水質を維持するため，洞穴の周辺で理的教育実践（７）岩手県北上山地東部「オソノエは森林の皆伐など大規模な改変を避けて，本個体群のラ石灰岩洞穴」調査報告．昭和63年度 第十号特集

生息環境を保全すべきである．

紀要（専修大学附属高等学校）10: 3-46.
Koroleva AG, Evtushenko EV, Timoshkin OA,

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要旨

岩手県下閉伊郡山田町にあるオソノエラ洞穴の地底湖で採集したプラナリアは，眼がなく，体色が白色であった．本個体の遺伝学的系統を核の18S rDNA 領域で分析し，キタオオウズムシ属 Dendrocoelopsis に近縁である結果を得た．本個体群はオソノエラ洞穴地底湖とこれに接続する地下水系の固有種の可能性がある．
キーワード：プ ラナリア，遺伝学的系統，18S rDNA，
洞穴生物― 14 ―