広い暗闇で、同じ種の相手を探す
深海で暮らす生物にとって、繁殖には地上とは異なる難しさがある。
光がほとんど届かない。餌は限られる。そして場所によっては、同じ種の個体どうしが非常に低い密度で分散している可能性がある。広大な海の中で、繁殖できる相手に出会うこと自体が大きな問題になる。
そこで深海生物には、相手を探し続ける方法だけでなく、**出会った機会を逃さないためのさまざまな繁殖戦略**が見られる。
ただし、「深海生物はこうやって相手を見つける」と一つの方法で説明することはできない。深海には魚類、甲殻類、軟体動物、棘皮動物など多様な生物が暮らし、生活場所も海底から中層まで大きく異なるからだ。
さらに、深海で実際の交尾や産卵を継続的に観察することは難しい。繁殖行動について分かっていることの多くは、採集された個体の体の構造、卵や幼生、成熟状態、遺伝的解析などを組み合わせて推定されたものである。
深海の繁殖は、現在も多くの空白を残す研究分野なのである。
光がなくても、相手を見つける手掛かりはある
私たちは相手を探すというと、まず姿を見ることを想像する。しかし深海では、視覚以外の情報が重要になる場合がある。
その候補の一つが化学物質だ。
海中では、生物が放出した物質が水の流れによって運ばれる。浅海の動物でも、においに相当する化学的な情報を餌探しや繁殖に利用する例は広く知られている。深海生物でも、化学感覚が相手の存在を知る手掛かりになると考えられる種がいる。
ただし、深海に生息するすべての種について「繁殖相手のフェロモンを追跡している」と確認されているわけではない。感覚器の構造などから役割が推定されている場合と、行動実験によって確かめられている場合は区別する必要がある。
水の振動や接触など、機械的な刺激も利用できる可能性がある。
さらに、生物発光をもつ種では、光が同種個体を識別する情報になる可能性もある。発光器の位置や並び方が種によって異なる魚も知られており、発光が仲間や繁殖相手の認識に関係すると考えられている例がある。
しかし発光には、獲物を誘う、捕食者を惑わせる、体の輪郭を隠すといった別の役割もある。発光しているからといって、それだけで求愛行動だと判断することはできない。
出会える場所まで移動する
相手を探すもう一つの方法は、個体が集まりやすい場所や時間をつくることだ。
深海といっても、環境は均一ではない。海山、熱水噴出域、冷湧水域、死骸などの周辺には、生物が局地的に集まることがある。餌や生息場所が限られている場合、結果として同じ種の個体が近くに集まり、繁殖相手と出会う確率も高くなる。
また、中層に暮らす生物の中には、昼夜に合わせて深度を変える日周鉛直移動を行うものがいる。同じ種が似た時間帯に特定の水深へ移動するなら、それも個体どうしが接触する機会を増やす可能性がある。
とはいえ、移動の主な目的が摂餌なのか、捕食者から逃れるためなのか、繁殖にも利用されているのかは種によって異なる。繁殖のために集合していることが直接確認されていない場合、単純に「繁殖場所へ集まる」と断定することはできない。
深海で個体がどこに分布し、いつ移動しているのかを知ること自体が難しいのである。
チョウチンアンコウ類に見られる極端な方法
深海での「相手との出会い」を考えるとき、特に有名なのが一部のチョウチンアンコウ類である。
これらの魚では、オスがメスよりはるかに小さい種が存在する。
さらに一部の系統では、オスがメスの体にかみついた後、組織が結合し、長期間付着した状態になる。種によっては血管系もつながり、オスがメスから栄養を得るようになる。このような現象は一般に性的寄生と呼ばれる。
一度相手を発見したあと離れないことには、個体密度の低い環境では大きな利点があると考えられる。
次に成熟した卵をつくったとき、再び広大な海を泳いで相手を探す必要がないからだ。メスにとっても、精子を供給できるオスが近くにいる状態を維持できる。
ただし、すべての深海性アンコウ類で永久的な結合が起こるわけではない。オスが一時的に付着する種や、性的寄生を行わない種も存在する。
有名な例だけを深海魚全体の繁殖様式として扱うのは適切ではない。
オスとメスを一つの体に備える生物もいる
相手に出会いにくい環境で有利になり得る別の方法が、雌雄同体である。
雌雄同体とは、一個体が雄と雌の両方の生殖機能をもつ繁殖様式だ。海洋無脊椎動物では珍しい仕組みではなく、深海に暮らす種にも見られる。
雌雄が別々の生物では、出会った相手が同じ性なら繁殖できない。雌雄同体なら、繁殖可能な同種個体と出会った際に交配できる可能性が高まる。
そのため個体密度の低い環境では有利になる場合がある。
ただし、雌雄同体も「深海だから進化した」と単純に説明することはできない。同じ繁殖様式は浅い海や陸上の生物にも広く存在し、生物の系統や生活史などさまざまな要因が関係している。
自家受精が可能か、別個体との交配が必要かについても種によって異なる。
精子を保存して、次の機会に備える
出会った相手から得た精子を体内に保存できれば、交尾と産卵を同時に行う必要がなくなる。
海洋生物には、交尾後に精子を一定期間保持し、後から卵の受精に利用するものがいる。深海生物でも、こうした仕組みが利用されている例がある。
これは、次にいつ相手と出会えるか分からない環境では有利になり得る。
一度の遭遇が、その瞬間だけの繁殖機会ではなく、その後の産卵にもつながるからだ。
同じ発想は、チョウチンアンコウ類の性的寄生にも通じている。
深海では「何度も簡単に会える」ことを前提にするのではなく、**少ない遭遇機会をできるだけ確実に繁殖につなげる**方向の戦略が重要になる場合がある。
放卵・放精なら、直接出会わなくてもよい
すべての深海生物が交尾をするわけではない。
海底に暮らす無脊椎動物などには、卵と精子を海中へ放出し、水中で受精する種も存在する。この方法なら、オスとメスが直接接触する必要はない。
しかし、個体が極端に離れていれば、卵と精子が出会う確率も下がってしまう。
そのため放卵・放精を行う種では、成熟する時期がそろうことや、個体がある程度まとまって分布することが重要になる可能性がある。
浅海では水温、日照、潮汐、月齢などと産卵時期が関係する例が知られている。一方、太陽光の変化がほとんど届かない深海で、生物が何を手掛かりに繁殖時期を調節しているのかは、種によっては十分に分かっていない。
深海は暗いが、完全に変化のない世界ではない。
海流、餌の供給、表層から沈んでくる有機物の量などには時間的な変動がある。表層の季節変化が、食物の沈降を通して深海の繁殖に間接的な影響を与える可能性もある。
卵や幼生は、親とは違う世界を生きることがある
深海生物の繁殖を考えるとき、成体だけを見ると重要な部分を見落とす。
深海に暮らす生物でも、卵や幼生が成体と同じ深さにとどまるとは限らない。
種類によっては、幼生がより浅い水深で生活し、成長後に深い場所へ移動する。その間に海流によって運ばれ、親が暮らしていた場所から離れた場所へ分散することもある。
これは深海生物の分布を広げるうえで重要な仕組みになり得る。
一方で、熱水噴出域のように生息可能な場所が点在する環境では、幼生が次の適した場所へたどり着けるかどうかが集団の存続に関わる。
どこまで幼生が移動するのか、どの深度を通るのか、何を手掛かりに定着するのかは、現在も研究が続けられている問題である。
深海の繁殖は、なぜ分かりにくいのか
深海生物の繁殖研究には大きな制約がある。
まず、現場を長時間観察することが難しい。
有人潜水船、無人探査機、海底カメラなどによって深海生物の行動は以前より観察できるようになったが、一個体を繁殖期まで連続して追跡するのは容易ではない。
採集にも問題がある。
深海から生物を引き上げると、水圧や水温が急激に変化する。傷ついたり、自然状態とは異なる行動を示したりする可能性がある。そのため船上で観察された行動が、そのまま深海での通常の行動とは限らない。
研究者は、生殖腺の状態、体内に残された精子、卵、幼生、個体の分布、遺伝情報などの証拠を組み合わせながら繁殖生活を復元していく。
したがって、「実際に深海で観察された事実」と「複数の証拠から考えられている繁殖様式」は区別して読む必要がある。
一生に何度、相手と出会うのかさえ分からない
深海生物について未解明なのは、特殊な求愛行動だけではない。
そもそも一個体が生涯に何回繁殖するのか。
何歳で成熟するのか。
一年のうち特定の時期だけ繁殖するのか。
同じ場所へ産卵のため戻るのか。
オスとメスは普段から同じ水深にいるのか。
こうした基本的な生活史さえ、十分に分かっていない種は多い。
標本として知られている生物でも、生きている姿がほとんど観察されていない場合がある。繁殖行動となれば、さらに観察の機会は少なくなる。
深海の繁殖には、性的寄生や発光のような目を引く現象がある。しかし、それ以上に重要なのは、私たちがまだ「普通の繁殖生活」すら知らない生物が数多く残されていることである。
暗い海の中で、どのように同じ種を見つけ、いつ繁殖し、次の世代を送り出しているのか。
その答えは一つではない。
わずかな化学的手掛かりを利用するもの、光を使う可能性のあるもの、集まりやすい場所を利用するもの、一度出会った相手との関係を長く保つもの、直接会わずに卵と精子を海へ放つものもいる。
深海で繁殖するということは、単に「暗闇の中で相手を探す」ことではない。
めったに訪れないかもしれない出会いを、次の世代へどう結びつけるか。そのさまざまな解決法の中に、深海生物の進化と生活史の多様さが表れている。