誰もが知る最強生物、クマムシはなぜこんなに人気なのでしょうか。
クマムシ（緩歩動物）は、数多くの生物が暮らす地球上でもひときわ注目を集めています。その理由のひとつは、まず第一にクマムシが持つ圧倒的な「耐久性」です。
乾燥状態に陥っても活動を止める「クリプトバイオシス」と呼ばれる現象や、極低温から高温、さらには宇宙空間の高い放射線下でも生き延びる能力は、私たちの“生命の常識”を覆すものとしてメディアや科学ファンの間で大きな話題となってきました。
実際、2007年に欧州宇宙機関（ESA）がロシアの生物衛星「フォトン-M3」を用いて行った宇宙実験では、一部のクマムシが生還し、卵からの孵化が確認されたという報告もあり、その超絶的な耐久性があらためて注目されています。
また、クマムシの小ささと愛嬌のある丸みを帯びた見た目も人気の要因といえます。
成体でもわずか1ミリ以下のサイズながら、独特で愛らしい姿を顕微鏡で観察した動画や画像がSNSを通じて広まることで、「もっと知りたい！」という声が子どもから大人まで幅広い層で高まってきました。
さらに、近年のゲノム解析の進展によってクマムシの独特な耐性機構に関連する遺伝子が数々見つかり、ほかの生物のストレス耐性研究に応用できる可能性も指摘されています。
例えば、クマムシのゲノムには「Dsup（Damage suppression protein）」のようにDNAを保護すると考えられる遺伝子が存在し、これが宇宙線や放射線への抵抗力に寄与するのではないかと期待されているのです。
こうしてメディアを中心に取り上げられた結果、「クマムシ＝強くて珍しい生き物」というイメージが一般にも広がりました。しかしながら、その一方でクマムシの進化上の位置づけや最も近い仲間については、意外に知られていないのも事実です。
人間に最も近いのがチンパンジーであると多くの人が知っているのとは対照的に、「クマムシの一番近縁な生物は何か？」という問いは、実はあまり耳にしません。
本コラムでは、クマムシの有名な耐久性とともに、その近縁系統がどのように分かれ、なぜ私たちがあまり知らなかったのかにスポットを当てながら、クマムシという不思議な生き物の奥深さを探っていきたいと思います。
目次
- クマムシは虫じゃない？ 脱皮動物“エクディソゾア”の正体
- 6億年前の大分岐：クマムシはいつ“奇妙な仲間”と別れたのか？
- クマムシも脱皮する？ 節足動物・オンシフォラと繋がる意外な証拠
- 脱皮仲間の中でも異端児？クマムシを“最強”たらしめる理由
- 昆虫よりも近い！？クマムシの親戚は“有爪動物”だった
- 奇妙な化石が語る“パナルトプロダ”の正体：クマムシとオンシフォラの起源
- 最強と最弱は紙一重？クマムシの隣人“オンシフォラ”の切ない現実
- 分岐した運命：クマムシの“超耐久”とオンシフォラの“脆弱”が生まれた理由
クマムシは虫じゃない？ 脱皮動物“エクディソゾア”の正体
クマムシ（緩歩動物）は、「エクディソゾア（Ecdysozoa）」と呼ばれる脱皮動物群の一員です。エクディソゾアとは、英語で「脱皮」を意味する“ecdysis”に由来しており、動物界の中でも体表や外骨格を定期的に脱いで成長する動物たちをまとめた分類群です。
ここには、節足動物（昆虫、クモ、甲殻類など）や線形動物門（回虫など）、類線形動物門（ハリガネムシ類）、そしてクマムシやオンシフォラ（有爪動物）といった多様なグループが含まれ、カンブリア爆発期以降、地球上で大きく繁栄してきました。
クマムシは、顕著な外骨格こそ持たないものの、胚発生の過程や体節の配置、そして脱皮を行うという点でエクディソゾアに確かに位置づけられます。
一見するとクマムシの丸っこい姿は昆虫やクモと大きく異なるように見えますが、分子系統解析や発生学の研究から、これらの仲間とは共通の祖先を共有し、同じく“脱皮性”を受け継いだことが明らかになりました。
過去にはクマムシのゲノム解析をめぐり、外来遺伝子が大量に取り込まれているかもしれないという論争も起きましたが、再解析で当初考えられていたほど極端ではないことが示されました。
こうした研究者間の議論も、クマムシが注目を集める大きな理由のひとつです。
エクディソゾアという大きな枠組みの中でも、昆虫や甲殻類のように圧倒的な多様化を遂げたグループもあれば、クマムシやオンシフォラのように小型で独特な生態に特化していったグループも存在します。
こうした背景を踏まえると、私たちに身近な節足動物だけでなく、「クマムシという極限環境に強い生き物や、謎めいたオンシフォラも、実は脱皮する仲間だった」と言われると、やや意外に思えるかもしれません。
しかし、分子生物学や古生物学の成果によって、この“脱皮”という性質がエクディソゾア全体の進化を大きく支えてきたことが、れっきとした事実として示されているのです。
6億年前の大分岐：クマムシはいつ“奇妙な仲間”と別れたのか？
現在の分子系統解析や化石記録にもとづく推定では、エクディソゾアは約6億年前にはすでに共通の祖先を持っていたと考えられています。
その後、カンブリア爆発期にあたる5億数千万年前頃から急速に多様化が進み、「パナルトプロダ（Panarthropoda）」と総称されるクマムシ（緩歩動物）、オンシフォラ（有爪動物）、節足動物がそれぞれの進化の道を歩み始めたとされます。
とくに、クマムシとオンシフォラが最初に分岐し、やや遅れて節足動物が別系統として独自の進化をたどったとする「タクトポダ（Tactopoda）仮説」が現在有力視されていますが、分岐順や年代については今も研究が続けられており、議論が残る分野でもあります。
分子時計解析では、クマムシとオンシフォラの共通祖先は5.5～6億年前にさかのぼるという推定があり、そこから今に至るクマムシとオンシフォラに分かれたと見られています。
一方、昆虫やクモ、甲殻類などを含む多彩な節足動物の祖先は、5.2～5.4億年前ごろに分岐した可能性が高く、ちょうどカンブリア爆発期の生物多様化のピークと重なります。
こうして同じ“脱皮”という共通の特徴をもつエクディソゾアの祖先は、環境の変化や新たな生態的ニッチの出現に応じて、クマムシ、オンシフォラ、そして節足動物へと次々に枝分かれしていったのです。
ただし、分子時計の結果には、化石の校正点や使用する遺伝子領域の違いが影響するため、分岐年代の推定値には研究によって多少の幅があります。
それでも、カンブリア期を中心とした膨大な進化の奔流の中で、これら3つのグループが共通の祖先から分岐したという大きな枠組みは、現在広く受け入れられています。
こうした理解は、後に述べるクマムシとオンシフォラの近縁関係がどのように成立してきたかを知る上で、重要な手がかりになっているのです。
クマムシも脱皮する？ 節足動物・オンシフォラと繋がる意外な証拠
クマムシ（緩歩動物）、節足動物、そしてオンシフォラ（有爪動物：カギムシ）は、いずれもエクディソゾアの内部に位置し、さらに「パナルトプロダ（Panarthropoda）」という大きなくくりに含まれる動物群とされています。
まず共通する特徴が「脱皮」で、これは成長時に体表を覆う外皮（クチクラ）を一度脱ぎ捨て、新しい外皮を形成するという性質です。昆虫やクモのような節足動物は硬い外骨格を脱ぎ替えるイメージが強いかもしれませんが、クマムシも顕微鏡で観察すると、やはり成長段階で古いクチクラを脱ぎ捨てていることが確認されており、共通の祖先から受け継いだ“脱皮性”の痕跡がしっかりと残っているのです。
また、発生段階や遺伝子レベルでも多くの共通点が認められます。たとえば、体の前後を決めるHox遺伝子群や、体節形成・細胞分化を制御するシグナル伝達経路（Wnt、Notchなど）という「発生プログラムの基本ツールキット」を共有しているのです。
さらに、化石生物として有名なHallucigenia（ハルキゲニア）やAysheaia（アイシア）などの「ロボポディアン」と呼ばれる柔軟な体と短い脚をもつ生物を調べてみると、クマムシ・オンシフォラ・節足動物の共通祖先の姿をうかがわせる形質が見つかっています。
こうした遺伝子や形態的な類似は、地上や水中、森林など、多岐にわたる環境に適応してきたこれら3グループが、実は同じ“脱皮”という進化的履歴を共有する仲間であることを示すものです。
極限環境に強いクマムシ、粘着液を射出して獲物を捕らえるオンシフォラ、そして昆虫や甲殻類など膨大なバリエーションを誇る節足動物は、ぱっと見ではかなり異なるように思えますが、こうして共通の祖先から分かれた証拠を並べると、それぞれの多様性が深まった進化の軌跡がよりドラマチックに感じられます。
脱皮仲間の中でも異端児？クマムシを“最強”たらしめる理由
同じ脱皮動物（エクディソゾア）に属する中でも、クマムシ（緩歩動物）はとりわけ異色の存在かもしれません。
その最大の要因は、地球上でもっとも過酷とされる環境——極低温から極高温、乾燥、さらには宇宙空間の真空や高放射線下まで——を乗り越えられるという“最強”とも呼べる耐久性です。
その中心となるのが、「クリプトバイオシス」と呼ばれる特殊な生存戦略。乾燥などの強いストレスに直面すると、クマムシは体の水分をほぼ失う休眠状態に入り、代謝を極限まで低下させることで細胞やDNAを保護します。
この驚異的な耐久性を支えるメカニズムとしては、DNA損傷を抑えると推測されるDsup（Damage suppression protein）などのタンパク質が知られているものの、最近の研究では複数の保護機構が組み合わさっている可能性が高いことも示唆されています。
また、クマムシの中でも種によって耐久性のレベルや戦略には差があり、実はまだ謎も多い存在です。とはいえ、“宇宙空間でも生き延びた”という実験結果は、クマムシを有名にした大きな決め手となりました。
一方、脱皮仲間であるオンシフォラや節足動物は、脱皮を行うという点ではクマムシと共通していますが、極限環境での耐久力はあまり持ち合わせていません。
たとえば、オンシフォラは水分を失いやすい柔らかい皮膚をもち、乾燥に極端に弱いために常に湿潤な森林環境に依存します。節足動物もバリエーションは豊富ですが、クマムシのように“宇宙でもOK”とまで言える耐久力を示す例はほとんどありません。
こうして見ると、クマムシは脱皮動物という大きな枠組みの中でも、環境への適応という点で際立った特異性を発揮しているといえるでしょう。「小さくとも最強」と言われるのは、まさにこうした極限耐性の事実が裏付けとなっているのです。
昆虫よりも近い！？クマムシの親戚は“有爪動物”だった
クマムシ（緩歩動物）といえば、しばしば虫やクモといった節足動物の一種と誤解されがちですが、実は分子系統解析を総合すると、オンシフォラ（有爪動物）のほうがより近縁だとする説が有力です。支えとなるのが、先述の「タクトポダ（Tactopoda）仮説」。
クマムシとオンシフォラが先に分岐し、その後になって節足動物が大型化と多様化の道を進んだと考えられています。
クマムシとオンシフォラには節足動物とは異なる相似点も複数報告されています。
たとえば、胚発生の初期段階や、体節形成を制御する遺伝子の発現パターンが比較的類似しており、両者がパナルトプロダの中でも近い位置にあることを示唆しているのです。
これに対して、節足動物は外骨格や関節構造の発達など、クマムシやオンシフォラからは遠ざかった形質を多く獲得してきました。
昆虫やクモなどの節足動物は身近で目につきやすい一方、オンシフォラは主に熱帯・亜熱帯の森林に生息し、体長が数センチに及ぶ柔らかい“ベルベットワーム”のような姿をしています。日本では自然分布がほとんど報告されていないため、一般にはあまり馴染みがない生き物です。
しかし、「有爪動物のほうが実はクマムシに近縁だった」という事実は、進化の意外性を象徴する話題でもあり、さらにオンシフォラは独特の粘着液を射出して獲物を捕らえる狩りの方法など、とても興味深い生態を持っています。
クマムシとオンシフォラの意外な関係を知れば知るほど、エクディソゾアという脱皮動物の多様性に驚かされることでしょう。
奇妙な化石が語る“パナルトプロダ”の正体：クマムシとオンシフォラの起源
クマムシ（緩歩動物）とオンシフォラ（有爪動物）、そして節足動物をまとめて含むグループが「パナルトプロダ（Panarthropoda）」です。
これはカンブリア爆発期（およそ5億数千万年前）に多様化したエクディソゾアの中でも、体節や脚の形成など、より複雑な構造を獲得した一群と考えられています。
化石記録によれば、「ロボポディアン（Lobopodian）」と呼ばれる柔軟な体と複数の短い脚を持つ生物が、パナルトプロダの初期段階を映し出している可能性が高いとされ、Hallucigenia（ハルキゲニア）やAysheaia（アイシア）などはその代表例です。
これら初期のパナルトプロダは、硬い外骨格や関節足を獲得する以前の姿で、柔らかい体と短い脚が特徴的でした。クマムシは極端な小型化とシンプル化を経た結果、原始的かつ柔軟な構造をさらに突き詰め、極限環境へ適応する独自の進化路線を進んだとみられています。
一方、オンシフォラは森林や落葉層で“スライムガン”とも呼ばれる粘着液を使った捕食行動に特化し、節足動物は頑丈な外骨格と多数の関節による高い運動性能を武器に海・陸あらゆる場所へ爆発的に多様化しました。
このように、カンブリア期の爆発的な進化の中でパナルトプロダという枠組みが生まれ、それぞれが大きく分かれていったわけですが、クマムシの驚異的な耐久力も、こうした古代から続く遺伝的基盤があってこそ磨き上げられたと考えられます。
極小ながら驚くべき生命力を持つクマムシが、実は古代の化石生物と繋がるルーツを持っていると知ると、進化の不思議さとロマンを改めて感じずにはいられません。
最強と最弱は紙一重？クマムシの隣人“オンシフォラ”の切ない現実
クマムシ（緩歩動物）とオンシフォラ（有爪動物）は、分子系統解析や発生学的研究から非常に近縁だと考えられていますが、生態的には対照的ともいえる姿を見せます。
クマムシが乾燥や放射線、極端な温度変化など、地球上でもっとも苛酷な環境に耐えうる能力を持つのに対し、オンシフォラはむしろ「脆弱」と呼べるほど環境への依存度が高いのです。
柔らかい皮膚に覆われたオンシフォラの体は水分を失いやすいため、常に高い湿度が維持される森林の落葉層や朽ち木の下など、限られた生息環境でしか生きられません。
わずかな乾燥でも深刻なダメージを受け、クマムシのように乾燥状態で休眠する「クリプトバイオシス」も行えないのです。
この脆弱性の背景には、オンシフォラが柔らかい体と水分調節機能を温存し、粘着液を使った捕食行動に特化してきた進化の過程があります。
豊富な水分と安定した温度がある森林では十分に生存に有利だった反面、乾燥や極端な気候への適応を深める必要が少なかったと考えられます。結果として、オンシフォラは湿潤な環境に留まり続けましたが、乾燥に際しては決定的な弱みを抱えることになりました。
対してクマムシは、わずか1ミリにも満たない小さな体を活かし、苔の上や土壌、極地や高山まで活動域を広げながら、過酷な条件でも生き延びる能力を高めていきました。
両者がこれほど違う生態を身につけたのは、同じ祖先から分かれたにもかかわらず、直面した生態的ニッチや選択圧が大きく異なっていたからと言えるでしょう。
“世界最強”クマムシと“脆弱”ともいえるオンシフォラの関係は、進化の多様性を語る上での好例です。
分岐した運命：クマムシの“超耐久”とオンシフォラの“脆弱”が生まれた理由
クマムシ（緩歩動物）とオンシフォラ（有爪動物）は、パナルトプロダの共通祖先から分かれたきわめて近い存在でありながら、耐久性の面では大きく差があります。
クマムシは乾燥状態で体内水分をほぼ失っても休眠状態（クリプトバイオシス）に入り、さらには宇宙空間に晒されても生還例があるほどの強靱さを獲得しました。
一方、オンシフォラは高い湿度を要し、わずかな乾燥や温度変化にも弱い身体を持っています。
こうしたギャップを生んだ要因の一つは、やはり両者が置かれた環境の違いです。クマムシは苔や地衣類など周期的に水分が失われる環境や、極地・高山といった厳しい条件にも進出し、乾燥や放射線などへの強力な抵抗力を身につけてきました。
一方でオンシフォラは常に湿度の高い森林床を拠点とし、粘着液による捕食という生存戦略を磨く方向へ特化。苛酷な乾燥環境に向き合う必要性が低かったため、耐久性を高める遺伝子やタンパク質を発達させる圧力が小さかったと推測されます。
さらに、クマムシにはDNAを保護するDsupタンパク質のように極限環境への耐性を可能にする分子機構が複数知られていますが、オンシフォラは柔軟な体と“スライムガン”を駆使する狩りの戦略を重視するなど、同じ祖先から分かれたとは思えないほど進化の方向性が異なりました。
まとめると、クマムシが“超耐久”を獲得したのは、過酷なニッチを生き抜くために強い選択圧が働いたからであり、オンシフォラが“脆弱”なまま湿潤環境に適応し続けたのは、乾燥への対応を高めなくても十分に繁栄できたからだと言えそうです。
こうした対照的な進化の姿は、「同じ祖先から分かれた生物が、環境や生態の違いに合わせてどれだけ多様な進化の道を辿るか」を雄弁に物語っています。小型化と極限環境耐性に特化するか、柔軟な体と捕食効率を高めるか――生物進化の多彩さを改めて感じさせる好例でしょう。
ライター
川勝康弘: ナゾロジー副編集長。 大学で研究生活を送ること10年と少し。 小説家としての活動履歴あり。 専門は生物学ですが、量子力学・社会学・医学・薬学なども担当します。 日々の記事作成は可能な限り、一次資料たる論文を元にするよう心がけています。 夢は最新科学をまとめて小学生用に本にすること。
編集者
ナゾロジー 編集部
