自然保護活動家たちはヘビの精子を解凍しようと躍起になっている

ブラジルでは今、どの種を救えばいいのか判断が難しい。黄熱病が霊長類の個体群を壊滅させ、リスやホエザルを絶滅させている。密猟者はオオアリクイを食肉用に、ルリコンゴウインコをエキゾチックなペットとして販売するために捕獲している。しかし、保全生物学者のロジェリオ・ザカリオッティは、猛毒を持つ黄色い毒蛇、ゴールデンランスヘッドを救おうとしている。

しかし、ヘビのせいで簡単にはいかない。ザカリオッティは人工授精でランスヘッドを保存したいと考えている。彼の場合、人工授精とは、生きた毒ヘビを捕獲し、プラスチック製のチューブに閉じ込め、精子を出口に向かってマッサージし、針で取り出して将来の移植に備えるというものだ。これは絶滅危惧種、そしてもちろん人間にとっても、生殖補助医療として成功を収めてきた。凍結精液による最初の妊娠は1953年のことだ。しかし、それから60年以上経った今も、科学者たちはヘビを使った人工授精では未だ成功していない。

科学者たちは1970年以来、メスのヘビに新鮮な精子を注入することで子ヘビを作り出すことに成功してきました。しかし、射精液の採取から受精までの間には迅速な対応が必要であり、例えば血縁関係のないパートナーに精子を輸送する時間はあまりありません。兄弟、姉妹、あるいはいとこ同士の輸送は、遺伝性疾患や遺伝的多様性に関する問題を引き起こす可能性があります。そのため、自然保護活動家は精子を凍結して輸送する必要があります。そして、解凍した精子から子孫を産んだヘビはこれまで存在しません。

ここでザカリオッティが登場する。大学院生だった彼は、サンディエゴ動物園で生殖を研究するバーバラ・デュラントと共同研究するため、カリフォルニアに移った。デュラントとザカリオッティがヘビの精液を凍結する方法に関する科学文献を初めて調べたところ、ほとんど何も見つからなかった。ほら、人間の精子も含めて哺乳類の精子は比較的簡単に凍結保存できる。しかし、ヘビの精子はそうではない。ヘビの尾は長く、先端が尖っているため、氷の結晶によるダメージを受けやすいのだ。

そこでデュラントとザカリオッティは、道端のガラガラヘビを集める作業に着手した。ガラガラヘビとゴールデンランスヘッドはどちらもクサリヘビ科なので、似たような精子を持っているのではないかと期待した。前述の腹側マッサージ法を用いて、生きたヘビから精子サンプルを採取した。そして、鳥の精子の凍結保存技術を借用し、その精子を凍結しようと試みた。鳥とヘビの精子は形が似ているため、一方の精子を凍結するための化学媒体がもう一方にも使えるかもしれない、と考えたのだ。

しかし、サンプル数が少なすぎたため、各サンプルで数種類の化学物質しか試験できませんでした。精子凍結の標準的で確実なプロトコルを確立するには、ばらつきが大きすぎました。ザカリオッティ、デュラント、そして他の2人の科学者は、2011年に「117 ヘビの精液の凍結保存：私たちは時間の中で凍りついているのか？」というタイトルの研究を発表しました。

しかし、彼らの研究はまだ終わっていなかった。世界には絶滅危惧種のヘビが200種以上存在し、爬虫類学者たちは新種の発見によってその数がさらに増えると予想している（ヘビは隠れやすいため、発見して研究するのは困難である）。そこで、ザカリオッティが大学院の研究を終えてブラジルに戻った後、デュラントはニシキヘビに目を向けることにした。

ニシキヘビは、クサリヘビの研究における問題の一つ、つまり量という問題を解決した。ヘビはどこにでもいる。フロリダは、無責任な飼い主がエバーグレーズに放したビルマニシキヘビで溢れており、科学者も一般人も研究やスポーツのためにヘビを捕獲している。そこでデュラント氏は、フォートローダーデールの外来種コーディネーター、マイク・ロッチフォード氏に連絡を取り、余分なニシキヘビの精子がないか尋ねた。すると、ロッチフォード氏は持っていた。彼は、死んだヘビから精子が通る管である精管全体をデュラント氏に郵送した。より大きなサンプルによって、デュラント氏は精子を殺さない凍結保護剤の組み合わせを最終的に見つけるために必要な計算能力を得た。

デュラント氏は、一度凍結した精子を受精可能なヘビに挿入するだけでは、子ヘビの発生原因を解明することはできませんでした。より迅速かつ正確な生存能力の測定が必要だったため、精子の健康状態を3つの要素、すなわち初期運動性スコア（精子の泳ぎの速さ）、細胞膜の完全性（精子の硬さ）、そして先体の完全性（特に頭部の状態）に分類しました。ジメチルスルホキシド4%とグリセロール6%、あるいは両物質を4%ずつ混合した溶液が、精子の保存状態を最も良く保ちました。彼女は2017年12月に研究の要旨を発表し、今年後半にはこの手法を詳細に解説した論文を発表する予定です。

「この研究は、あらゆるヘビ種を対象とした精子の凍結保存プロトコルを開発するための、比較に基づく包括的な試みとしては初めてのものです」と、デュラント氏は論文要旨に記している。プロジェクトにはまだ多くの作業が必要だとしながらも、他の研究グループが彼女と同じような情報不足に陥らないようにしたいと彼女は述べている。「彼らの成果は研究のまさに第一歩であり、ほんの始まりに過ぎません」と、ルイジアナ州立大学自然資源学部教授で水生生物の凍結保存を研究するテレンス・ティアシュ氏は語る。「精子を凍結しても、その過程で完全に死滅することはないようです。ですから、研究を続ける価値はあるでしょう。」

爬虫類学の分野では、必ずしもそうとは限りません。デュラント氏、ザカリオッティ氏、そして彼らの同僚たちは、一般の人々や助成金委員会に対して、それほどカリスマ性のない研究対象を擁護することに慣れています。ザカリオッティ氏は、ヘビは医学的に有用であると主張し、ヘビ毒から作られた高血圧治療薬の例を挙げています。さらに「ブラジルでは、ガラガラヘビのタンパク質からモルヒネよりも強力で中毒性のない鎮痛剤の開発に取り組んでいます」と彼は言います。デュラント氏は、研究室で学んだ技術を他の種のヘビや爬虫類にも応用したいと語っています。

しかし、彼らには個人的な動機もある。「私の目標は、子供たちにゴールデンランスヘッドを必ず見せることです」とザカリオッティは言う。彼は今もヘビの保護活動に取り組んでいるが、ブラジル政府の減少する研究基金から資金を獲得できる可能性を高めるため、研究対象とする種の多様化を進めている。そして、彼は今も約75匹のゴールデンランスヘッドのコロニーを飼育している。ヘビを生き延びさせ、繁殖させるには労力がかかるだけでなく、野生復帰の希望を持ちたいのであれば、在来のトカゲを狩る能力も必要となる。在来のトカゲ自体も、数的に恵まれた状況ではない。研究室で生態系全体を存続させるのは容易なことではないのだ。

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