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進化の過程で、なぜ、赤血球は、核を捨てたのでしょうか。

●質問者: chgr
●カテゴリ:学習・教育 科学・統計資料
✍キーワード:赤血球 進化
○ 状態 :終了
└ 回答数 : 4/4件

▽最新の回答へ

1 ● amadeous
●23ポイント

http://www.asahi-net.or.jp/~hi2h-ikd/biology/bio1evolve.htm

高校生物Iで進化を教える

「核のはたらきを示すのに、授業では、アメーバの分離実験だけではなく、赤血球を例にして話している。なぜ赤血球は無核なのだろうか。これも進化的に説明できる。無核の赤血球は哺乳類の特徴である。温血動物で酸素運搬機能に特殊化した結果なのだ。哺乳類の赤血球は他の動物の血球に比べて小さいし、それ自身の代謝活性が低く、エネルギーをあまり消費しない。細い毛細血管を通して体のすみずみにまで、酸素を運ぶことが可能なのである。」

http://61.11.175.2/city/in/zo/comu/comu55/55-4.htm

秋田市 - コミュニケーションNO.55

「同じ体積の血液で考えると、小さい赤血球がたくさんある方が、大きい赤血球より表面積が増えるので、一度にたくさんの酸素を運べるのがわかります。赤血球は動物の進化にともないどんどん小さくなって、ついにほ乳類では、より効率よく酸素を運べるように核さえもなくしてしまったのです。」

◎質問者からの返答

赤血球は、酸素とその表面で結合するのでしょうか。


2 ● sabatoika
●23ポイント

脱核は酸素運搬の機能に特化するためと言われています。

すなわち核を捨てる(脱核する)ことで、


・赤血球の大きさを小さくする。

→体積当りの表面積が大きくなり酸素運搬能力が増す。

狭い毛細血管も通れるようになる。


・中央がへこんだ形状にする。(核のある魚類ではラグビーボール状)

→表面積を増し、さらに変型できるため狭い毛細血管を通れる。


といったメリットがあります。


参考:哺乳類の赤血球の発生と、他生物の赤血球との比較

収蔵資料紹介 -- 胎児の成長について -- 名古屋大学博物館



赤血球を小さくするため、という説を支持するものの一例を以下に。

サイエンスアカデミー第1回

核のある赤血球を持つ魚類でも、

『魚類では、一般にあまり連動しない深海魚類の赤血球は大きく、海面を活発に遊泳する魚類の赤血球は小さいことが知られています。』、

とあります。

このことは、赤血球の大きさが酸素運搬に関連していることを示すものです。

◎質問者からの返答

小型化のためでは、という考えはおそらく正しいと思うのですが、大切な核を捨てる選択を何故したのだろうか。謎です。


3 ● きょくせん
●22ポイント

http://contest.thinkquest.jp/tqj2001/40495/seki.htm

赤血球が酸素を運べるのはヘモグロビンをもつからで、このヘモグロビンは細胞内に存在します。人間の赤血球は核がないため、その分表面積比が高くなり効率が良くなっていると言えます。

http://www.num.nagoya-u.ac.jp/display/embryo/index.html

で、赤血球がなぜ核を失ったかというと、これは進化論の問題になってしまうのですが、私の信じる立場からしますとたまたま哺乳類共通の先祖である生物種がたまたまそういう形質を獲得し、それが優位であった為そのままその形質が保存されたとしかいい様がありません(^^;

前出のsabatoikaさんがあげておられるように、深海魚は有核の赤血球を小型化する事によりその酸素輸送効率を上げている訳で、これは核があっても無くても同様の事が為し得たという傍証になり得るかと思いますし、鳥類が有核赤血球を持ち続けているのもその辺りの証拠になるのかも知れません。

◎質問者からの返答

進化については、説明できない事実も多いと言うことですか。いつもこのかべにつきあたるんです。


4 ● takokuro
●22ポイント

昔、習ったことがあったように思うのですが・・

哺乳類、ヒトは手先が器用、表情筋の動きも細やか、、脳という細かい血管がネット状に行き渡ってる脳みそで生活をしてる。。

これら繊細な筋肉へ毛細血管が行き渡ってるから、即座に反応するわけです。

哺乳類は、体温調節をしなくてはならない、そのことも循環系の機能が高くなければ体温を恒常に保つのが難しい。。

よって、毛細血管をスムースに通り抜け、瞬時に酸素供給し、二酸化炭素を取り込む。。

スリムでなければ、通過しにくい、、、

核があれば表面積が狭まり、又、ヘモグロビンの量も核にとられるかもしれません。。

あと、血管内の通過スピードの速さもキーでしょうか。。

既に御説明されてる通り、特化したスタイルですね。

核があると狭い血管を通るにも、柔軟性が損なわれ、詰りの原因にもなりかねません。

赤血球に核があると大型化する別の観点は・・

大量に酸素をを取り入れるので、大事な遺伝情報が入った核を酸化の危険性から守る為の核膜が丈夫でなければならず、一層!大きく柔軟性のない赤血球になってしまいます。

魚たちはヘモグロビンでなく、○?とかが酸素を取り込んで、その構造もキーだったような気がします。。

一度、ご自身で書物などからお調べになれば、、これはすでに生物の問題として有名なものですから、、きっと!図解入りで納得される回答が見つかると思いますよ。。

それと、遺伝情報のある核は大切な物ですが、、赤血球という酸素や一酸化炭素、二酸化炭素らの毒物、刺激物に晒される危険から避けるために、生成の途中で退化することで、進化したわけです。。

髄で造血されますが、、他の場所での造血には、ややもすると核ありができるのは、未だ、進化以前の形がヒトの中に残ってるということでしょうか。。??

面白いです・・

◎質問者からの返答

核を酸化の危険から守るですか。理屈としては良いですね。ありがとうごさいました。はぼ納得できました。

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