クマムシが乾燥に強いのは、体の水分が失われるときに細胞の中身を守る特殊なたんぱく質などを利用し、生命活動を極端に低下させられるためです。ただし、どんなクマムシでも無条件に生き残るわけではありません。
クマムシとはどんな生き物？
クマムシは緩歩動物と呼ばれる小さな動物です。コケや水辺などに暮らし、顕微鏡で観察できます。丸みのある体と短い脚をもち、「ウォーターベア」とも呼ばれます。
乾燥すると体の中で何が起きる？
多くの動物では、細胞から水が失われると、たんぱく質や細胞膜が傷み、生命活動を維持できなくなります。一部のクマムシは乾燥が進むと体を縮め、代謝を大幅に低下させる「乾眠」という状態に入ります。これは死んでから生き返ることではなく、厳しい環境を休眠に近い状態で耐える仕組みです。
細胞を守る「ガラスのような状態」
2017年に発表された研究では、クマムシに特徴的な、決まった立体構造をとりにくいたんぱく質が乾燥耐性に重要であることが示されました。これらは乾燥時に結晶ではないガラス状の状態をつくり、細胞内の分子を保護すると考えられています。研究では関連する遺伝子の働きを弱めると乾燥への耐性が低下し、別の生物に導入すると乾燥耐性が高まる結果も報告されました。
2022年に米国科学財団が紹介した研究では、トレハロースという糖とクマムシ特有のたんぱく質が協力して働く可能性も示されています。つまり「特別な糖だけで守る」「たんぱく質だけで守る」と単純化できる話ではありません。
水を与えれば必ず復活する？
いいえ。乾燥前の状態、乾燥の進み方、種、温度、乾燥期間などによって生存率は変わります。十分な準備ができないまま急激に乾燥すれば、耐えられない場合もあります。再び水分を得て活動を再開できるのは、生き延びた個体です。
30年以上凍っていたクマムシの例
国立極地研究所は2016年、南極で採取され約30年半凍結保存されていたコケ試料から、クマムシの個体と卵が活動を再開した研究を紹介しました。ただしこれは凍結保存の研究であり、乾燥だけに30年間耐えたという意味ではありません。極端な耐久記録をすべてのクマムシに当てはめることもできません。
人間の役に立つ可能性は？
乾燥しても壊れにくい分子の仕組みは、将来的に医薬品や生体材料の保存技術に応用できる可能性があります。ただし、クマムシの能力をそのまま人間に移せるわけではなく、実用化にはさらに研究が必要です。
まとめ
クマムシの乾燥耐性の鍵は、生命活動を抑えることと、特殊なたんぱく質などで細胞内の構造を守ることです。「不死身の生物」ではなく、環境の変化に応じて体の状態を切り替える生物として見ると、その面白さがよくわかります。
水中での生き物の適応については、川虫は水の中でどう呼吸する？や、魚は水を飲むの？もあわせてご覧ください。
参考文献
Boothby TC et al. (2017). Tardigrades Use Intrinsically Disordered Proteins to Survive Desiccation. Molecular Cell. DOI: 10.1016/j.molcel.2017.02.018
米国科学財団（2022年11月28日）How do microscopic creatures called tardigrades survive being completely dried out?
国立極地研究所（2016年2月17日）Animals revived after being in a frozen state for over 30 years
