イソギンチャクとイソギンチャクの共生の謎を解く毒鍵を探す

Searching for a toxic key to unlock the mystery of anemonefish and anemone symbiosis.

• Anita M Nedosyko
• Jeanne E Young
• John W Edwards
• Karen Burke da Silva

抄録

Amphiprion 属と Premnas 属の 26 種のイソギンチャクは、野生では 10 種のイソギンチャクを宿主としている（Family: Actiniidae, Stichodactylidae and Thalassianthidae）。これら10種のイソギンチャクの中には、複数種のイソギンチャクを宿主とするものもあれば、1種のイソギンチャクしか宿主としないものもある。これまでの研究では、アネモネフィッシュ種とイソギンチャク種との間の利用パターンの違いを探ってきたが、この関係がどのように進化してきたのかは不明であり、過去10年間の研究はほとんど行われていなかった。ここでは、イソギンチャクを宿主とするイソギンチャクから得られる生毒の毒性を比較することで、イソギンチャクの中には他の種よりも宿主として利用されている種があることを明らかにした。具体的には、各イソギンチャク種について、アルテミア・フランシスカを用いた急性毒性（LC50）、卵巣赤血球を用いた溶血毒性（EC50）、イソギンチャク（Ozius truncatus）を用いた神経毒性を調べた。その結果、イソギンチャクの宿主種によって溶血活性と神経毒性に差があることがわかった。一般的に、溶血活性が高いイソギンチャクは神経毒性も高く、急性致死分析で示されたように平均的に毒性が高い傾向にある。各イソギンチャク種の全体的な毒毒性ランキングは、野生の各イソギンチャク種と関連することが知られているイソギンチャク種の数と比較されました。興味深いことに、毒性が中程度のイソギンチャクはイソギンチャクの仲間の数が最も多く、一方、毒性が非常に低いか非常に高いイソギンチャクはイソギンチャクの仲間の数が最も少なかった。これらのデータは、宿主イソギンチャク種間の毒性の違いが、イソギンチャク共生の確立と維持に重要であることを示している。

Twenty-six species of anemonefish of the genera Amphiprion and monospecific Premnas, use only 10 species of anemones as hosts in the wild (Families: Actiniidae, Stichodactylidae and Thalassianthidae). Of these 10 anemone species some are used by multiple species of anemonefish while others have only a single anemonefish symbiont. Past studies have explored the different patterns of usage between anemonefish species and anemone species; however the evolution of this relationship remains unknown and has been little studied over the past decade. Here we reopen the case, comparing the toxicity of crude venoms obtained from anemones that host anemonefish as a way to investigate why some anemone species are used as a host more than others. Specifically, for each anemone species we investigated acute toxicity using Artemia francisca (LC50), haemolytic toxicity using ovine erythrocytes (EC50) and neurotoxicity using shore crabs (Ozius truncatus). We found that haemolytic and neurotoxic activity varied among host anemone species. Generally anemone species that displayed greater haemolytic activity also displayed high neurotoxic activity and tend to be more toxic on average as indicated by acute lethality analysis. An overall venom toxicity ranking for each anemone species was compared with the number of anemonefish species that are known to associate with each anemone species in the wild. Interestingly, anemones with intermediate toxicity had the highest number of anemonefish associates, whereas anemones with either very low or very high toxicity had the fewest anemonefish associates. These data demonstrate that variation in toxicity among host anemone species may be important in the establishment and maintenance of anemonefish anemone symbiosis.