今度はツノガレイを入れた寒天の小箱の外箱に、電流遮断効果のあるプラスティックで包んで砂の中に埋めました。
そのときはトラザメとガンギエイも餌を探し出すことが出来ません。
さらに電極を砂に埋め込み、ツノガレイの筋肉運動によって生じる生物電気に見合うような極めて弱い電流を流します。
すると両者とも電極の上を通ると、その下にツノガレイが隠れているときと同じように砂を掘り返しました。
電流を流す電極から5センチ離れた砂の上にタラの肉片を置くと、一度はタラの肉片に近づきますが、手を出さずにしきりに電極の位置を探します。
彼らは砂の下に生きた餌があると思い込み、目に見える肉片を差し置いて電気受容器を頼りに餌探しを続けています。
電気受容器がサメやエイの餌探しに大いに役立っていることが分かります。

ナマズの仲間の体表にも多数の電気受容器が備わっており、彼らは餌探しと方向探知に活用しています。
ナマズを二つの実験群に分け、片方はオタマジャクシを与え、もう片方には肉片を与えて飼育します。
餌に慣れたところで、プラスティックで作ったオタマジャクシの模型を水槽に入れました。
模型に気付いたナマズは全く興味を示しませんが、生きたオタマジャクシの呼吸運動によって生ずる活動電位のデータを模型から発するようにしたところ、オタマジャクシの餌で飼育していたナマズは模型に食いつこうとしたり、突いたりする行動を見せます。
ナマズはオタマジャクシの呼吸運動によってその周囲にできる電場の特徴を覚えていて、偽の電場に騙されて模型を捕食しようとしていたのでした。
しかし、もう片方の肉片を食べて飼育されたナマズは、この偽の電場にはほとんど興味を示しませんでした。
画像出典元：http://cyoikawahotpver2.blog.fc2.com/blog-entry-58.html

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魚と電気　その3

魚と電気　その5

そして発電機を持たない魚のうちでも、電気受容器で餌探しをするものがいます。
サメやエイの頭部の皮膚には“ロレンチーニ器官”という、ゼリー状の粒の塊が存在しており、長い間この器官はどんな機能があるのか判っていませんでしたが、現在ではこの器官は電気の受容器であることが判明しています。
この受容器は1センチあたり0.01～0.1ミクロボルトという僅かな電位勾配を感受するので、サメやエイは餌となる動物の呼吸運動や心拍に由来する微弱な電場を検出することができます。

北海のアザラシやガンギエイの仲間はツノガレイが好物ですが、好物の餌を巧みに利用した実験で彼らの電気受容器の機能を解明したのです。
プラスティック円形水槽の底に砂を敷いてトラザメとガンギエイを別々に収容して実験を進めたもので、満腹時はいずれも餌には興味を示しません。
空腹になるとトラザメは水底近くを泳ぎ回り、ガンギエイは水底を這うように移動して、ともに餌の探求を始めます。
そして好物のツノガレイを水底の砂の中に潜ませておくと両者とも難なく探り当てて食いつきます。
そしてこの水槽の中に底がプラスティック、側面と背面が寒天(電流の障害にならないもの)で出来た小さな箱を入れます。
この小箱の両側面にはそれぞれ長いパイプをつけて呼吸水の取り入れ口と排出口を設けました。
こうしてツノガレイを寒天詰めにして、上から見えないようにして砂の中に埋め込みます。
トラザメは水底を物色しながら泳ぐうち、小箱から15センチ程度の距離になると訳なく餌を見つけてしまいました。
ガンギエイも寒天詰めのツノガレイの頭の上に来ると、砂をはねのけて飛びつきました。
両者とも寒天の中を殻にしたときは全く反応を示していません。
画像出典元：http://syokumemo.blog.jp/archives/51931836.html

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魚と電気　その2

魚と電気　その4

そのなかでもクロマグロは長距離を短時間で泳ぐ非常に高い運動能力を持っており、常に体温を28℃に保つようにしています。
筋肉の温度を水温と同時に知らせる発信装置をクロマグロの体に取り付けて放したところ、水温15℃の表層から10℃の深層に潜っても筋肉の温度は23℃前後を保っていました。
もっともこれは同じクロマグロであっても個体差があり、筋肉の温度が不安定で水温の変化によって変わる個体もありますが、基本的には多くのクロマグロは筋肉の温度は水温に関係なく一定の範囲内で維持することができます。

また、クロマグロは筋肉だけではなく内臓の温度も高いのです。
大型の個体の“胃”にサーミスターセンサーを通しましたが、そのとき食道からエラ穴を経て体外に通じる導線を通して胃の温度と水温を同時に計測したのでした。
このクロマグロは水温16℃の表層から急に深く潜って5℃の深層に4時間留まり、その後再び表層へ浮上しました。
このときの“胃”の温度は21℃から19℃へ緩やかに降下して、浮上したときは18℃で一定、その後2日間は幾度か水温が低い深層へ向かいましたが胃の温度はほとんど変化がなかったといいます。

そしてクロマグロと仲間の“メバチマグロ”は水温より体温は平均して8℃ほど高いのですが、胃の温度はクロマグロと異なり水温によって変化するのです。
水温18℃の表層に放したメバチマグロが14℃の深層へ1時間潜ったとき、19度だった胃の温度は16℃までゆっくりと下がりました。
その後再び表層へ戻ったとき、胃の温度も徐々に上昇して水温より2℃高い温度になりました。

同じマグロの種でも違いがある理由として、クロマグロやメバチマグロの肝臓の表面には無数の細い線条があります。
これは肝臓周辺の熱交換をする役割を持っており、内臓の温度を高く保つために寄与しています。
この線条の発達具合は、メバチマグロはクロマグロと比べて悪いので、保熱効果も落ちるのです。
運動能力が高いマグロやカジキ、サメなどは常に高速で泳ぎ続けられるための工夫が体に施されているのですね。

画像出典元：http://cyclothone.blogspot.jp/2012/08/171.html

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魚の体温と水温　その5

]]> https://blog.sakama.tokyo/archives/2983/feed 0 https://blog.sakama.tokyo/archives/2978 https://blog.sakama.tokyo/archives/2978#respond Sat, 20 Jan 2018 10:34:14 +0000 https://sakama.tokyo/blog/?p=2978 さて前回は金魚が自分自身で最適な水温を調整する行動をすることを綴りました。
魚類は生活するうえで最適な水温の範囲内の水域を選び、かつ体温は水温とほぼ同じです。
しかしこれには当てはまらない魚種の魚たちもいるのです。

「第3話」で触れましたが、マグロやカジキ、サメなど一部の魚の体温は水温よりも数℃から10℃も高いのです。
水温に関係なく、ある一定の体温を保つことができるのです。
体の各部分にサーミスターセンサーを取り付けて体温を同時測定すると、赤みを帯びた体側筋の中央部で体温が最高になっていました。

これらの魚が高い体温を維持する理由、魚の体側筋の中を走る血管の配列にあります。
マグロなど高速で常に泳ぐ魚は皮下の血管系が非常に発達しており、そこから体側筋の中に向かってラジエーターのように動脈と静脈の末端に向かう枝状の血管が交互、または平行に並んで網上に拡がっています。
これらの血管の配列を“奇網”といいます。
奇網は代謝熱が蓄積して温まった静脈血と、エラから取り込んでやってきた冷たい動脈血がここですれ違って流れることになります。
そのため静脈血の熱は絶えず動脈血に移動して、体側筋の中心部は常に高い温度で保たれます。
つまり、筋肉の中に熱交換装置が備えられているようなものです。
ただしこの奇網周辺の部分だけが高温で、エラでの熱損失は他の魚と変わりがありません。

マグロやカジキ、サメなどは昼夜を問わず大洋を泳ぎ続けますが、これらの魚は体温が高い方が運動エネルギーを得やすいのです。
温度が10℃高くなると、筋肉の伸び縮みは約3倍に加速されるので、同じ規模の筋肉でも約3倍もの力を得ることができます。

クロマグロは長距離を高速で回遊することで有名な魚です。
水温が30度近いバハマで標識を付けて放流したマグロが、50日足らずで7,500キロメートル離れた水温5℃のノルウェー・ベルゲン沖の北海までやって来たことがあるのです。
こんな長距離を高速で泳ぎ続ける体力を支えるものは、優れた高体温保持装置が体内にあるからなのです。
水温数℃の非常に冷たい海の中でも、クロマグロは筋肉の最高温度を約28℃に保つことができるのです。

画像出典元：http://cyclothone.blogspot.jp/2016/01/673.html

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魚の体温と水温　その4

魚の体温と水温　その6

サメの肉は「とてもアンモニア臭い」と感じるのです。
塩コショウやショウガ、ニンニクなど香りが強いもので下拵えをして調理しても、あのアンモニア臭さは残り、口の中をいっぱいに漂うのです。
あの強烈な臭いはどうして起こるのでしょうか。

アンモニア臭いということは“尿素”がある訳ですが、サメの肉には他の魚類と比べて比べものにならないほど多量の尿素が含まれています。
尿素は分解されてアンモニアに変換されますが、基本的に尿素は尿の主成分として体外に排出されるものであり、体内に蓄えられることはないものです。
死後時間が経つにつれて尿素はどんどんアンモニアに分解されてゆくので、冷蔵庫に保管していると日に日に庫内が一段とアンモニア臭くなることもあります。
サメに限って尿素が体液に混ざるということは一体どうしてなのでしょう。

その理由として、サメは昔淡水で生活していた魚のためなのです。
現在でも“人喰いサメ”で有名なオオメジロザメは淡水域に出没することがあります。
淡水と海水は水分中に溶け込んでいる食塩、無機質など成分量に違いがありますが、この含量の差により魚体に対する水の滲み方に違いが生じます。
そのため淡水魚、海水魚はそれぞれ自分が生活する環境に適した構造となっています。
しかしサメは“元々淡水で生活していた魚”のため、普通の海水魚の様な体の構造にはなっていません。
そのため、サメは体内に海水が多く侵入するのを防ぐため、排泄物である尿素を体内に吸収して体の圧力、つまり浸透圧調整ができるようにしているのです。
浸透圧を利用して生きている魚は他にエイも該当し、この肉もアンモニア臭い風味が口の中に漂います。

しかしアンモニアがあるために腐敗速度が遅く、冷蔵技術が発展する遥か昔では山間部など魚が手に入りにくい地域では海の幸としてサメ肉が珍重されていました。
また、サメの幼魚は体内に蓄積されている尿素の量が少ないため、とても美味とのことです。
サメの肉を臭い消しするには酢漬けや柑橘類の果汁に漬けるといいと言われています。
アンモニアは“アルカリ性”のため、クエン酸など酸性のものに反応して中和されるのです。
中和された物質は不揮発性で溶液に溶けてゆくので、サメ肉には残りません。
画像出典元：http://gigazine.net/news/20080922_power_shark_pictures/

魚の匂い　その１

魚の匂い　その３