魚の成長は「住む場所」で決まる? ―ホルモンと生息環境の隠れた関係

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2026-08-08 沖縄科学技術大学院大学

OISTとフランス国立科学研究センター(CNRS)などの研究チームは、サンゴ礁魚シマハギを対象に、生息環境の違いが発生・成長を変化させる仕組みをマルチオミクス解析で明らかにした。モーレア島のマングローブ、岩礁海岸、砂浜などで魚を調査した結果、環境ごとに甲状腺ホルモン量や関連遺伝子の発現、エネルギー代謝が大きく異なっていた。特に、甲状腺ホルモンのシグナル伝達が環境情報と発生をつなぐ「インターフェース」として働き、それぞれの環境に応じた成長速度や変態、代謝状態を生み出すことが示された。砂浜では高いエネルギー消費を示す一方、マングローブでは異なる代謝戦略が確認された。これらの結果は、動物の発生が遺伝的に固定されたものではなく、生息環境に応じて柔軟に調整されることを示しており、気候変動や生息地劣化への生物の適応能力を理解する手掛かりとなる。

外洋、岩礁海岸、砂浜、マングローブの四つの生息環境にいるシマハギを示した図。各環境について、酸素濃度、捕食圧、塩分濃度、pH、水温などの環境要因が示されている。沿岸の3環境については、ラベルに研究分析の結果が示されている。岩礁海岸の魚では、実験室で飼育した魚を基準とすると、甲状腺ホルモン量が最も高く、有酸素代謝に関連する遺伝子の発現が多い一方、グルコース、GABA、コレステロール量はいずれも基準値に近い。砂浜の魚では、甲状腺ホルモン量は中程度で、無酸素代謝に関連する遺伝子の発現が多く、コレステロール量が多い一方、グルコースとGABAは少ない。マングローブの魚では、甲状腺ホルモン量が低く、グルコースとGABAが多く、コレステロールは少ない。また、無酸素代謝に関連する遺伝子の発現も多い。
© Herrera et al., Science Advances, 2026 DOI:10.1126/sciadv.aec5359

<関連情報>

環境による甲状腺ホルモンシグナル伝達の調節が発達可塑性を促進する Environmental tuning of thyroid hormone signaling drives developmental plasticity

Marcela Herrera , Saori Miura , Zoé Chamot , Mathieu Reynaud , […] , and Vincent Laudet
Science Advances  Published:7 Aug 2026
DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.aec5359

Abstract

Vertebrate developmental transitions unfold in environments increasingly altered by global change. Thyroid hormones, a deeply conserved endocrine axis, coordinate post-embryonic transformations, yet the effects of natural ecological variation on this signaling remain largely unexplored—despite their potential to shape developmental plasticity and acclimation to local environments. To address this, we investigated a common reef fish (Acanthurus triostegus), which undergoes a thyroid-dependent metamorphosis during settlement into coastal nurseries. By combining transcriptomic, hormonal, and metabolic profiling across distinct natural habitats, we show that settlement triggers a profound reprogramming of energy metabolism, tightly coupled to thyroid signaling. Strikingly, the magnitude and direction of thyroid hormone regulation varied with habitat, producing divergent metabolic and physiological states. These results demonstrate that thyroid hormones act not only as a developmental timer but as a dynamic integrator of environment and physiology. More broadly, they reveal a conserved mechanism of vertebrate developmental plasticity, highlighting endocrine flexibility as a potential buffer of population resilience under rapid environmental change.

生物環境工学
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