暑い夏、Colpodaシストと奮闘しました(2017年10月16日) | 通信制高校のルネサンス高等学校

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暑い夏、Colpodaシストと奮闘しました(2017年10月16日)

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暑い夏、Colpodaシストと奮闘しました(2017年10月16日)

暑い夏、Colpodaシストと奮闘しました(2017年10月16日)

スーパーサイエンスコース担当の竹内です。3年生の河脇凌くんは、プロチスタ(原生生物)のColpodaの休眠シストを利用した「観察キットの教材開発」案件で、リバネスから研究助成を得ています。

この夏は東日本は冷夏だったようですが、西日本は正反対に暑く、その影響が及んだのだろうかColpodaのシストが黒変し、脱シストが起こらない現象が繰り返されました。我々は耐久性の高いシストは丈夫な筈だからと高を括っていたため、いつでも稲ワラからColpodaを発生させることは可能であると判断し延々、黒変したシスト(我々は"サイレント・シスト"と仮称)を深追いして痛い目に遭いました。

よく自然科学は「再現性」があって当たり前という声を聞きます。ある時点を過ぎてから、プッツリと再現できなくなってしまったのです(STAP 細胞を彷彿とさせます)。とても狼狽しました。そこで、最初に休眠シスト化し、水で封じておいたままの初期のシストが残っていることを確認し、初期に得たシストの系統を大切に保存し、増やしていくことにしました。

この再現性のなさの真相が、よくあるビギナーズラックで幸運に最初にシスト採取に成功してしまっただけなのか、それとも今年の夏の高温の影響でシストが黒変し、(脱シストしないため)死滅してしまったのか・・その判断は現在、保留しています(温度の影響評価は実験中)。が、日射を抑制するメラニン系の色素が高い気温で合成される現象は知られています。ただ、紫外線の害から守るために色素を作っても、死滅してしまえば意味がないので説明に苦慮しています(英語で言うところの、"puzzled"な状態です)。

余りにも簡単に最初のシストと遭遇したため、我々の中にあった「何時でも再出発できる」との認識が音を立てて崩れ、「今ある貴重なシストを大切に」へ認識が一変しました。このように、研究開発の最前線は「自灯明」の精神で倦まず弛まず前へ向かって進むしかありません。

私は「探究学習」を通じ、たとえ困難に出くわしても「何とかなる」から、「何とかする」へ、そして「何とかしてみせる」の自信を獲得して貰いたいと願っています。ですから、人生や仕事の各場面で活きてくるホンモノの学びだと思っているのです(文責:教育デザイン室長・竹内 準一)。

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画像・左:ワラの煮出し汁中で見つけた黒変したサイレント・シスト(左上)、原地性らしいワラの繊維に固着していた元のシスト(白い矢印)も黒変(右上)、初期の系統のシストは水封していたためか黒変せず、脱シストへの変化が生じた。ただし、複数の個体からなる生殖シスト(左下)、脱シストして遊泳し出したColpodaの栄養細胞(右下)、同・中:水を厚くマウントして蒸発を防ぎ、長時間の観察を可能に、同・右:休眠シストを分取し、水で希釈後、脱シストの誘発のため栄養剤を添加(ビール酵母製剤エビオス錠の1/4サイズを常用)。

付記:我々が着目してきた「シスト化-脱シスト化」では、栄養細胞と休眠細胞の間を可逆的に変化するだけで、個体数は増えません。起きているか、寝ているかの違いだけです。しかし、個体数は増えているので、いつ、どうやって細胞分裂していくのか不思議でした。それが今回、同じ形状のシストでも脱シスト時に内容物が複数個体で充填されている状態が観察され、恐らく有性生殖を行った後、休眠シスト化し、その脱シストの際に複数の個体が生まれ出る可能性があると認められました。

つまりColpodaのシストには、単に休眠状態に至った1細胞が再生する休眠(dormant)シストと、細胞分裂を伴い複数の細胞が生成する生殖(reproductive)シストの2通りがあり得るのです。外見上は区別が難しそうです。恐らくシスト形成する直前の履歴が反映するものと思われます。2種類のシストを任意に分けて形成させることができるか否かは、現時点で分かりません。教材化には、別々に調製できる方が望ましい(竹内記)。

❏ 分裂後の複数個の細胞が同居した生殖シストオリジナル動画;サイト上で見つけた動画及び説明資料

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