Long-term growth and male sexual maturation of captive-born Japanese wobbegongs (Orectolobus japonicus): implications for life-history research and conservation

サメがどのように生き、成長し、繁殖するかを理解するために、科学者は彼らの年齢と、どのくらいの速さで大きくなるかを知らなければなりません。多くのサメの種において、この情報は欠落しています。なぜなら、これらの動物は捕獲が難しく、野生での追跡も困難であり、研究者が調査を行う前に死んでしまうことも多いからです。サメがいつ成体になるのか、あるいは何匹の赤ちゃんを産むのかを知ることは、過剰漁獲や生息地の喪失から種を保護する上で極めて困難な課題となります。これは、特に海底に潜んで一生を過ごす底生のサメにおいて顕著です。科学者たちは、サメを傷つけることなく成長を学ぶために、長年水族館での研究を行ってきましたが、こうした研究の多くは数年間しか続きませんでした。サメの生涯を真に理解するためには、誕生の瞬間から、完全に成長して自らの子孫を残せるようになるまでを見守る必要があるのです。

日本の大阪海遊館の研究チームは、ついにこの長期的な視点を、日本近海に生息する小型で擬態を得意とするサメ、ニシキザメ（Japanese wobbegong）に対して提供しました。これらのサメのグループを飼育下で管理し、数年間にわたって毎月の成長を記録することで、科学者たちはこの種がどのように発達するかを正確に描き出すことができました。彼らは、これらのサメが非常に特殊な方法で成長し、体の長さよりも先に体重が増加していくことを発見し、さらに、オスが繁殖可能になる正確な時期を特定しました。この研究は、本来であれば研究が困難な種のライフヒストリーに対し、稀有で明快な全体像を提示しており、保全活動家たちが野生個体群と比較するための確かな基準を与えています。

物語は22匹の赤ちゃんのサメの誕生から始まります。2018年に大きな水槽の中で5匹の幼体が発見され、2020年には、隔離された別の水槽に移された妊娠中のメスが17匹の幼体を産みました。研究者たちは毎日水槽を観察していたため、すべての幼体の誕生日を、誤差24時間未満という精度で把握することができました。このような精密さは、野生では達成がほぼ不可能なことです。その後、科学者たちはこれらの若いサメの体長と体重を月に一度ほど測定しました。また、オスのサメについても注意深く観察し、体の下側にある一対の生殖器官である「交尾器（claspers）」の長さを測定しました。オスのサメにおいて、これらの器官は最初は小さく柔らかいものですが、成熟するにつれて長く硬くなり、最終的には繁殖のための道具となります。

データは、これらのサメの成長における明確なパターンを明らかにしました。サメが大きくなるにつれ、体長よりも体重の方がはるかに速く増加しました。これは「正の相対成長（positive allometric growth）」として知られており、サメが単に引き伸ばされるのではなく、加齢とともに体つきががっしりと重くなっていくことを意味します。このパターンはオスとメスの両方に共通していました。研究者たちは、この成長曲線に最も適合する数学的モデルをいくつかテストしました。その結果、動物が最大サイズに達するにつれて成長が鈍化する様子を表す「ロジスティックモデル」が、他の一般的なモデルよりもデータをよく説明できることが分かりました。このモデルによれば、サメは全長がわずか100センチメートル強に達したところで成長が止まります。オスはこれよりわずかに大きく、約107センチメートルに達すると推定され、メスは約102センチメートルに達します。

最も重要な発見の一つは、オスがいつ性的成熟に達するかに関するものでした。研究者たちは4匹のオスの交尾器を注意深く観察しました。彼らは、サメの体長が約75センチメートル、齢は約1,000日（およそ2.7年）の時に、これらの器官の急速な成長が始まることを見出しました。サメの齢が1,200日（3歳強）に達する頃には、交尾器は体のサイズに対する相対的な成長が止まり、長さは約84センチメートルに達していました。成熟の決定的な証拠は、一匹のオスのサメによって示されました。齢1,997日（約5.5年）、体長97.8センチメートルの時、このサメが交尾器から精液を放出しているのが観察されました。これにより、このサメが機能的な性的成熟に達したこと、つまり、物理的に繁殖が可能であることを確認したのです。

また、この研究は、ニシキザメが一度に何匹の赤ちゃんを産むことができるかについても、信頼できる数を提供しました。以前の報告では、2匹のメスに基づき一度に32匹の幼体を生むという説もありましたが、それらの数字は確認されていませんでした。本研究において、2020年に隔離された水槽で生まれたメスは、正確に17匹の幼体を産みました。この数は、一度に数匹から数十匹の幼体を産むという、関連する他のサメの種について知られている知見とも一致しています。研究者たちは、2018年のケースではもっと数が多かった可能性があるものの、一部の幼体が発見される前に他の魚に食べられた可能性があるため、隔離水槽での2020年のカウントの方がより正確であると考えています。

これらの長期的な記録は、ニシキザメの「既知の年齢に基づく基準（known-age baseline）」となるため、非常に価値があります。野生においては、サメが正確に何歳なのか、あるいはいつ成体になるのかを知ることは非常に困難です。飼育下で生まれたサメから得られたこのような詳細なデータがあることで、科学者たちは野生のサメと比較し、同じ速度で成長しているか、あるいは同じサイズで成熟に達するかどうかを検証できるようになりました。研究者たちは、水槽内のサメは安定した温度と安定した餌の供給を受けているため、海中のサメとは異なる成長をする可能性があると注意を促しています。しかし、本研究は、この種のライフサイクルに関する基礎的な理解を確立しました。それは、ニシキザメがゆっくりと成長し、成熟が遅く、産仔数が中程度であることを裏付けており、これらはいずれも人間活動に対して脆弱な特性です。この新しい情報を用いることで、底生のサメであるニシキザメが太平洋で生き続けられるよう、より適切な保全活動が行えるようになるでしょう。