ウニの発生 -採卵・採精-

ウニの発生について研究するためには、ウニの卵と精子を採取しなくてはなりません。先尖を使って口器(アリストテレスの提灯)を取り除き、体腔内に塩化カリウム溶液を注入すると、メスからはオレンジ色の卵が、オスからは白い精子が生殖孔から放出されます。

卵を集めるときは、海水を満たしたフラスコの上に、生殖孔を下にして置きます。すると、5つの生殖孔から卵が次々と海水中に放出されます。精子を集めるときは、氷上のシャーレに生殖孔を下にして置きます。精子は海水で活性化しないようにこのようなドライスパームという状態で集め、氷上で冷やしておきます。

バフンウニの卵の直径は約100マイクロメートル。ウニの卵は減数分裂を終えた状態で成熟するので、成熟卵では核が非常に小さくてそのままでは見えません。しかし、もし未成熟卵が放出されると、目玉のような卵核胞をハッキリと見ることができます。卵の周りには何もないように見えますが、実はゼリー層とよばれる無色透明な層に包まれています。このゼリー層が受精には重要で、通常の観察では見えませんが、墨汁を加えてやるとその存在を確認することができます。

精子は、円錐形の頭部の長さが約3マイクロメートル、鞭毛まで入れた全長は約60マイクロメートルになります。ドライスパームを海水に懸濁すると、精子は元気に泳ぎます(元気すぎて、動画には撮れませんでした)。

卵と希釈した精子を混合すると、受精が起こります。精子を加えて約50秒〜1分くらいで、精子の進入点から受精膜が形成され、この受精膜が徐々に周囲の領域へと広がり、最終的に卵全体を包み込んでしまいます。こうすることで、余分な精子が進入しないように物理的にブロックしてくれます。受精のメカニズムや多精防止のメカニズムの詳細については、生物学(発生生物学)の教科書で勉強してください。