魚類の胚体および仔魚における日周リズムの形成と光受容能の発達

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ふ化後まもなく独力で摂餌を開始する仔魚においては、比較的早い発育段階で日周リズムが発現することが予想される。この時期にはまだ眼も完成しておらず、眼外光受容器としての松果体の重要性が示唆される。本研究では、松果体の光受容細胞の構造発達と機能発現の時期を、網膜の光受容細胞の場合と比較し検討した。材料としては、受精後ふ化までの胚体期が比較的長い(10日)アユの受精卵と、ふ化までの期間が短く(3日)、卵黄が消費しつくされる摂餌開始期(6日)になって網膜が完成するヒラメの受精卵を用いた。各々の発生を追って経時的(2,3,4,5,6,7,9日目)に眼および松果体を含む頭部を摘出・固定し、光顕および電顕標本を作製して、写真撮影・解析を行った。1.アユにおいては、松果体光受容細胞の外節層板膜が4日目までに、網膜光受容細胞の外節層板膜は6日目になって出現した。2.ヒラメにおいては、松果体光受容細胞の外節層板膜が3日目に、網膜光受容細胞の外節層板膜は5日目になって出現した。3.松果体光受容細胞と神経節細胞間の求心性シナプスは4〜5日目までに、網膜光受容細胞におけるシナプスリボンは61/2日目になって出現するのが両魚種において認められた。以上の結果を行動生理学や生化学的研究の成果と考え合わせると、ふ化日数の長短にかかわらず、アユおよびヒラメでは松果体光受容細胞は受精後3〜4日目には光受容が可能になり、網膜光受容細胞の完成に先立って、(1)外界の明暗識別、(2)外界の光周期への同期すなわち日周リズムの形成、(3)サ-カディアンリズムの確立等に関与していることが示唆された。