「偽貝殻」を持つタコ・カイダコ類の200年間の謎に迫る――生体鉱物の微細構造解析が明らかにした石灰質卵鞘の実態――

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2026-04-23 東京大学

東京大学などの研究グループは、カイダコ類(アオイガイなど)が持つ「偽貝殻」(石灰質卵鞘)の構造と形成過程を詳細に解析した。走査電子顕微鏡などにより、殻は中央の有機層を挟み両側へ結晶層が成長する独自の5層構造を持ち、一般的な軟体動物の貝殻とは根本的に異なることを解明した。また、破損時には破片を再利用する方法と新たな分泌物で再構築する2種類の修復機構を持つことも判明した。これらの殻は腕から分泌され形成される「延長された表現型」であり、貝殻に似た形態は収斂進化によるものと示された。本成果は、バイオミネラルの形成機構や進化、生体材料機能の理解に重要な知見を提供する。

「偽貝殻」を持つタコ・カイダコ類の200年間の謎に迫る――生体鉱物の微細構造解析が明らかにした石灰質卵鞘の実態――
図1・カイダコの石灰質の貝殻(卵鞘)

<関連情報>

アルゴノートタコの殻状卵嚢における球晶状繊維状プリズム構造の機能形態と形成論理に関する微細構造学的知見 Microstructural insights into the functional morphology and formation logic of spherulitic–fibrous prismatic architecture in the shell–like eggcase of the argonaut octopods

Kazuki Hirota,Takenori Sasaki,Taro Yoshimura,Shunsuke Onodera,Hirosuke Hirano,Takeshi Toyama,Masa-aki Yoshida & Davin H. E. Setiamarga
Scientific Reports  Published:22 April 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41598-026-45670-3

Abstract

Argonautid octopods (genus Argonauta) possess a unique shell-like biomineralized eggcase, which was suggested to be produced by the first dorsal arms rather than by the mantle tissue, as in typical molluscan shells. In this study, we conducted scanning electron microscopy to investigate the microstructures of both undamaged and post-repair eggcases. Our analysis revealed that a normal eggcase comprises five layers: an outermost organic membrane, an outer spherulitic-fibrous prismatic layer, a middle organic layer, an inner spherulitic-fibrous prismatic layer, and an innermost organic membrane. Both prismatic layers exhibit bidirectional growth from the middle organic layer, a unique feature not observed in typical molluscan shells but, intriguingly, resembles the microstructures of cuttlefish cuttlebones, stony coral calcareous skeletons, and avian eggshells, indicating possible convergence. We propose that the observed eggcase microstructure is formed in four stages: nucleation on the organic scaffold, bidirectional crystal growth from the organic mid-layer, crystal growth perpendicular to the eggcase surface, and organic membrane encapsulation. We also identified two possible repair mechanisms: reattachment of broken fragments and regeneration via new secretions. Our findings thus question the assumed role of the first dorsal arms in calcification. The eggcase also represents the formation of a complex extended phenotype through convergence.

生物環境工学
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