Research press release


Nature Communications

Zoology: Mother’s iron helps Weddell seal pups dive

授乳中のウェッデルアザラシの母親は、肝臓の鉄分を乳に取り込んで仔に与えて、仔の潜水能力を高めていることを示唆した論文が、Nature Communications に掲載される。ただし、この過程のために母親の潜水能力は低下し、潜水が浅くなり、潜水時間も短くなっている。

ウェッデルアザラシは、潜水能力を有することで知られており、最長96分の潜水時間が記録されているが、この能力は、血液と筋肉に含まれる高濃度の鉄含有タンパク質によって支えられている。ウェッデルアザラシは、他のアザラシ科(鰭脚類の3つの科の1つ)の動物と比べて、授乳期が長い(6~7週間)。授乳期の雌のウェッデルアザラシは、主に体内に貯蔵されたエネルギーと栄養素に依存し、体重を100~150 kg失うことがある。また、雌のウェッデルアザラシは、毎年繁殖するわけではないため、繁殖雌と非繁殖雌を複数の季節にわたって比較する機会が得られる。

今回、Michelle Sheroたちは、繁殖雌と非繁殖雌のモニタリングを2010~2017年に実施して、授乳が仔にもたらす利益とそれに伴って繁殖雌が失うものを調べた。Sheroたちは、雌のウェッデルアザラシの血液と乳の含有物だけでなく、授乳の結果として生じる潜水行動の変化を調べた。その結果、雌のウェッデルアザラシがその仔に授乳している時に鉄分の移動を示す指標が上昇したが、非繁殖雌の場合は、これらの指標は上昇しなかった。このことから、繁殖雌が肝臓の鉄分を血液中に移動させて、さらに乳中に移動させ、自らの体内の鉄分の貯蔵量を減らしたことが明らかになった。この過程で、乳に含まれる鉄分が陸生哺乳類の場合の最大100倍になる。Sheroたちは、この過程における鉄分の放出速度が高いために離乳後の雌の体内の鉄分貯蔵量が少なくなり、非繁殖雌と比べて、潜水時間が平均で約5分短くなるという見解を示している。

Lactating Weddell seals transfer iron from their livers into their milk to promote their offspring’s ability to dive, suggests a study in Nature Communications. This process comes at the cost of their own diving ability, resulting in dives of shallower depth and reduced duration.

Weddell seals are known for their diving ability and have been recorded diving for as long as 96 minutes, an ability supported by the high levels of iron-containing proteins in their blood and muscles. Compared to other phocid seals (one of the three main groups within the seal lineage) they have a relatively long lactation period (6–7 weeks), and during this time females primarily rely on stored energy and nutrients, and may lose between 100–150 kg of body mass. Weddell seal females do not breed every year, which provides the opportunity to compare breeding females to ‘skip-breeders’ across several seasons.

Michelle Shero and colleagues monitored breeding females and skip-breeders between 2010 and 2017 to explore the lactation benefits to offspring and the associated costs to breeding females. They examined the females’ blood and milk contents, as well as resulting changes in diving behaviour. The authors found that indices of iron mobilization were elevated during lactation in females with pups, but not skip-breeders. They found that breeding females transferred iron from their liver into their blood and then into their milk, reducing their own iron stores. This process creates milk with up to 100 times more iron than levels found in terrestrial mammals. The authors suggest the high rate of iron offload led to depleted stores in females after weaning and led to shorter dive durations by approximately 5 minutes on average, when compared to skip-breeders.

doi: 10.1038/s41467-022-31863-7


メールマガジンリストの「Nature 関連誌今週のハイライト」にチェックをいれていただきますと、毎週各ジャーナルからの最新の「注目のハイライト」をまとめて皆様にお届けいたします。