凍っても春に動き出す!? 極寒を生きのびる生き物TOP5【ずんだもん解説】

マイナス40℃を下回る日もある南極の冬、0℃より冷たい海、凍りつく森――。 みんなで温め合うペンギン、赤い血を持たない魚、体温がマイナスになるリス、体が凍って心臓が止まっても春に動き出すカエル、そして30年の冷凍から目を覚ました小さな生き物。 極寒を生きのびる生き物たちを、ずんだもん隊長と四国めたんがランキング形式で紹介するのだ！ 「寒さの乗り切り方の意外さ」を基準にした、このチャンネル独自の編集ランキングです（科学的に決まった順位ではありません）。 みんなは、どの寒さの乗り切り方にいちばん驚いた？ コメントで教えてね！ 【チャプター】 00:00 導入・ランキング基準 00:40 第5位 コウテイペンギン 02:21 第4位 コオリウオの仲間 03:55 第3位 ホッキョクジリス 05:16 第2位 アメリカアカガエル 06:45 第1位 クマムシ 08:17 ランキングまとめ 08:48 エンディング 【内容の範囲】 ・第5位 コウテイペンギン：真冬に子育てをし、オスが卵を足にのせて温めます（抱卵は約65〜70日）。求愛の時期から数えると、オスが何も食べない期間は約115日になることがあります（Prévost 1961。卵を産む前にエサをとる個体もいて、全員ではありません：Kooyman et al. 2018）。南極の冬は、厳しいときには−45℃を下回り（Zitterbart et al. 2011）、繁殖地ポワント・ジェオロジーの6〜7月の平均気温は約−17℃です（Gilbert et al. 2008）。オス8羽の背中に付けた温度の記録計では、ハドル（おしくらまんじゅう）の中の気温は最高37.5℃でした（20℃を超えるのはハドル中の約13%の時間、Gilbert et al. 2006）。ハドルをすると体が使うエネルギーは平均約21%少なくなります（Gilbert et al. 2008）。約2000羽のハドルを高い所から撮影した研究では、30〜60秒ごとに全員が5〜10cmずつ歩き、その動きが波のように伝わって、外側と内側が少しずつ入れ替わっていました（Zitterbart et al. 2011）。順番を決めて交代しているわけではありません。 ・第4位 コオリウオの仲間（コオリウオ科、例：Chaenocephalus aceratus）：大人になってもヘモグロビンを持たない、知られている唯一の脊椎動物のグループです（Sidell & O'Brien 2006。遺伝子が失われたり壊れたりしている：Kim et al. 2019）。血液が運べる酸素は赤い血の仲間の10%未満で、代わりに血の量は最大約4倍、心臓がとても大きく、冷たい海に多く溶けた酸素を血液そのものに溶かして運びます。ヘモグロビンをなくしたことは得ではなく、冷たく酸素の多い海だから生きていけると考えられています（Sidell & O'Brien 2006）。南極の海水は約−1.9℃で、不凍物質がなければ魚の体液は約−1℃で凍ります。南極の魚は不凍（糖）タンパク質を持ち、体に入った小さな氷の結晶にくっついて成長を止めます（DeVries 1971、Cziko et al. 2014）。コオリウオの仲間も、この不凍タンパク質の遺伝子を持っています（Kim et al. 2019）。 ・第3位 ホッキョクジリス：冬眠中、体の中心の温度が−2.9℃まで下がっても凍らず、自分で目を覚ました記録があります（屋外の巣穴、お腹に入れた電波発信機で測定。Barnes 1989）。2月の平均の最低体温は約−1.9℃でした。0℃より冷たくても凍らない「過冷却」の状態で、凍らない仕組みはまだ全部は分かっていません。2〜3週間の冬眠ごとに8〜24時間、ふだんの体温に戻ります（Christian et al. 2014）。冬眠の長さは大人のメスで約8か月（242〜246日）、オスは約6.5〜7か月です（Sheriff et al. 2011）。 ・第2位 アメリカアカガエル（ウッドフロッグ）：冬に体の水分の最大約65%が細胞の外で凍り、凍っている間は心臓の拍動・呼吸・血流が止まります（Storey & Storey 2017、Storey et al. 2021）。氷ができ始めると数分以内に肝臓がブドウ糖を出し、血液・組織のブドウ糖は最大約50倍になります（Storey & Storey 1985、Storey et al. 2021）。アラスカのフェアバンクスでは、カエルの背中に小さな発信機を付けて居場所を探し、お腹と地面の間に温度計を置いて5分ごとに記録しました。カエルのそばの温度は最低で約−18℃（平均の最低値は−14.6℃）、凍っていた期間は平均193日（最長218日）で、18匹すべてが春に動き出しました（Larson et al. 2014）。これはアラスカの集団の記録です。 ・第1位 クマムシ（Acutuncus antarcticus）：国立極地研究所が1983年11月に昭和基地周辺で採集したコケを−20℃で30.5年保存し、2014年5月に解凍しました。見つかった2匹のうち1匹は約2週間で回復し、卵を19個産んで14匹がふ化しました（もう1匹は20日目に死亡。別に見つかった卵もふ化して増えました。Tsujimoto, Imura & Kanda 2016）。コケの中に何匹いたうちの2匹かは分かっていません。クマムシは乾くと体を縮めて「樽」の形で休眠し、寒さや乾燥に強くなります（Bertolani et al. 2004）。約70年前の実験で、乾いた状態で−272℃近くまで冷やしても一部が生き返ったと報告されています（Becquerel 1950。原典は未確認で、総説での紹介）。ふつうに活動しているクマムシは、そこまで強くありません。大きさは種によって違い、大人の多くは0.5mm以下です。 ・地図はNatural Earth（パブリックドメイン）の陸地データをもとに描いています。映像の生き物・背景はAIイラスト、図（気温・体温の目盛り、血の色、不凍タンパク質のはたらき、体温の変化、凍ったカエルの体の中、ハドルの動きなど）は分かりやすくした模式図で、実際の観察映像や測定値のグラフではありません。 【音声・使用素材】 音声：VOICEVOX:ずんだもん、VOICEVOX:四国めたん 立ち絵：東北ずん子・ずんだもんプロジェクト（公式SD） https://zunko.jp/con_illust.html BGM：かずち「Sunrise」、Anonyment「Return to Youth」／OpenTracks（旧DOVA-SYNDROME） https://opentracks.com/bgm/detail/1557 https://opentracks.com/bgm/detail/14958 効果音：効果音ラボ https://soundeffect-lab.info/ 地図データ：Made with Natural Earth https://www.naturalearthdata.com/ 生き物・背景はAI生成イラスト、図解は模式図です。実際の観察映像ではありません。効果音は演出で、生き物の実録音ではありません。 【参考資料】 ・Gilbert C. et al. (2006) Physiology & Behavior 88: 479–488. https://doi.org/10.1016/j.physbeh.200... ・Gilbert C. et al. (2008) Journal of Experimental Biology 211: 1–8. https://doi.org/10.1242/jeb.005785 ・Zitterbart D.P. et al. (2011) PLoS ONE 6: e20260. https://doi.org/10.1371/journal.pone.... ・Kooyman G.L., van Dam R.P. & Hückstädt L.A. (2018) Journal of Experimental Biology 221: jeb170795. https://doi.org/10.1242/jeb.170795 ・Sidell B.D. & O'Brien K.M. (2006) Journal of Experimental Biology 209: 1791–1802. https://doi.org/10.1242/jeb.02091 ・Kim B.-M. et al. (2019) Nature Ecology & Evolution 3: 469–478. https://doi.org/10.1038/s41559-019-08... ・DeVries A.L. (1971) Science 172: 1152–1155. https://doi.org/10.1126/science.172.3... ・Cziko P.A. et al. (2014) PNAS 111: 14583–14588. https://doi.org/10.1073/pnas.1410256111 ・Barnes B.M. (1989) Science 244: 1593–1595. https://doi.org/10.1126/science.2740905 ・Christian S.L. et al. (2014) Frontiers in Physiology 5: 174. https://doi.org/10.3389/fphys.2014.00174 ・Sheriff M.J. et al. (2011) Proceedings of the Royal Society B 278: 2369–2375. https://doi.org/10.1098/rspb.2010.2482 ・Storey K.B. & Storey J.M. (2017) Physiological Reviews 97: 623–665. https://doi.org/10.1152/physrev.00016... ・Storey K.B. & Storey J.M. (1985) Journal of Comparative Physiology B 156: 191–195. https://doi.org/10.1007/BF00695773 ・Larson D.J. et al. (2014) Journal of Experimental Biology 217: 2193–2200. https://doi.org/10.1242/jeb.101931 ・Tsujimoto M., Imura S. & Kanda H. (2016) Cryobiology 72: 78–81. https://doi.org/10.1016/j.cryobiol.20... ・国立極地研究所（2016）30年以上冷凍保存されたクマムシの蘇生と繁殖に成功 https://www.nipr.ac.jp/info/notice/20... ・Bertolani R. et al. (2004) Journal of Limnology 63 (Suppl. 1): 16–25.