飲み込んでしまったらどうなりますか?シールにはこう書いてあった。「問題ない、問題ない」

飲み込んでしまったらどうなりますか?シールにはこう書いてあった。「問題ない、問題ない」

制作:中国科学普及協会

著者: 蘇成宇

プロデューサー: 中国科学博覧会

飲み込んでしまったらどうなりますか?

シール氏はその質問は面白くないと述べた。

9月下旬、ワシントン州アナコルテス近海でホエールウォッチングをしていた博物学者が珍しい写真を撮影した。ザトウクジラが魚の群れを飲み込み、その口の中には当惑したアザラシが混じっていた。

(写真提供:AP通信)

幸いなことに、アザラシは重傷を負っていませんでした。クジラはアザラシを飲み込むことができないからです。ザトウクジラのような大型のクジラは、巨大な口を持ち、「突進摂食」によって一度に大量の小魚と水を飲み込むことができるが、喉の直径はグレープフルーツほどしかないため、アザラシなど小魚よりもはるかに大きな獲物を飲み込むには到底不十分である。

誤って飲み込まれる理由は簡単です。クジラが大きな口を開けて小魚やオキアミを捕食しているとき、アザラシも同じ海域で餌を食べていることが多い。このときアザラシが近づきすぎると、誤ってクジラの口の中に吸い込まれてしまう可能性があります。結局、クジラは飲み込むことができず、口を何度も開けたり閉じたりして、アザラシを口から吐き出してしまった。

アザラシは良い運命をたどっていますが、実際に飲み込まれたアザラシは生き残るために別の方法を見つけなければなりません。例えば、ニホンウナギ(Anguilla japonica)がスナガニナ(Odontobutis potamophila)に食べられている様子。

うなぎ

(写真提供:veerフォトギャラリー)

砂蛇はどのようにしてニホンウナギと出会ったのでしょうか?

ニホンウナギのライフサイクルは複雑で、卵は海中で孵化し、レプトセファルスと呼ばれる幼魚は細長く、ほぼ透明になります。これらの幼生は北赤道海流に乗って西へ移動し、その後黒潮に乗って東アジアの沿岸域に到達します。このプロセスには約110〜160日かかり、その後、幼生はシラスウナギに変化し、徐々に河口や淡水に入ります。

シラスウナギ

(画像提供: ジョー・レイノルズ)

シラスウナギは川に入ると、淡水で5~10年間過ごし、黄ウナギ期と呼ばれる段階に入ります。この段階で、ウナギは徐々に成長し、さまざまな生息地に適応し、主にエビ、昆虫、小魚を食べます。この時期、ウナギは川の環境の変化に応じて、河口や湖沼、川の上流など、別の場所に移動します。ウナギは成熟すると、秋に繁殖の使命を果たすために太平洋の深海へと移動を始めます。

うなぎ

(写真提供:グローバルシーフード)

幼生(ガラスウナギとキビナゴ)として海へ向かう長い旅の途中で、ウナギはさまざまな捕食者や生存の課題に直面します。その一つが、東アジアの淡水魚であるスナメリです。この魚は、主に獲物を周囲の水とともに素早く吸い込み、直接胃の中に飲み込みます。この捕食方法は、ニホンウナギの仔魚など、小型の生物に対して特に効果的です。

チャンナ

(画像出典: Wikipedia)

それは致命的な瞬間のように思えた。ほとんどの獲物にとって、捕食者の胃袋に入ることは確実な死を意味していたからだ。しかし、今回は物語が期待通りには終わらない。

子ウナギの逃亡率は69%にも達する。科学者たちはこれをどのように観察したのでしょうか?

小さなウナギが捕食者の胃からどのように逃げ出すのか、また、イシハギに飲み込まれた後、ウナギがどうやって生き延びて逃げようとするのかを観察します。実験には、平均体長68.1±6.0mm(n = 104)の実験室飼育されたニホンウナギの仔魚を使用しました。捕食者であるChanna tangの平均体長は145.4 ± 15.6 mm(n = 11)でした。

研究チームは、実験室で飼育したニホンウナギの仔魚に硫酸バリウムを注入し、ウナギの一挙手一投足をX線で鮮明に撮影できるようにした。そして、ウナギは捕食者であるイシハギのスネークヘッドとともに実験用の水槽に入れられ、物語が始まります。

科学者たちは、X線検査の結果、飲み込まれたウナギが死が訪れるのを辛抱強く待っていたわけではないことを発見した。彼らは後進し始め、捕食者の食道を泳いで戻り、出口を見つけようとします。このとき、ウナギは独特の逃避能力を発揮します。食道を通り抜け、尾を捕食者の鰓裂に伸ばし、徐々に鰓から抜け出すことができるのです。

飲み込まれているウナギ、白い丸は尾、黒い丸は頭

(画像出典:参考1)

実験では、32匹のウナギが捕食者に飲み込まれ、そのうち13匹は鰓裂から尾を伸ばすことに成功し、9匹は脱出プロセスを完全に完了した。そのプロセスは、究極の生死をかけたレースのように、スリルと闘争に満ちています。尾をエラから出すことができたウナギの生存率は69%にも達した。

ウナギの尾がスナガニのえらから出てきた

(画像出典:参考1)

科学者たちは、この捕食者に対する戦略の複雑さに驚嘆しています。研究者らは、ウナギの中には捕食者の胃の中に完全に入った後、逃げ道を探しているかのように胃壁に沿って円を描くように動くものもいることを発見した。脱出の秘密はウナギの体の構造と飲み込む順番にあるのかもしれない。ライギョは通常、獲物を頭から飲み込むため、ウナギの尾は食道の近くに留まり、尾から逃げる機会を与えている。

X線画像と概略図

図 B: ウナギの尾が捕食者の食道に挿入されており、X 線画像では捕食者の消化管内でのウナギの位置が明確に示されています。

C: ウナギの尾が捕食者の鰓裂を通過し始めます。これは重要なプロセスです。

D: ウナギは捕食者のエラから頭を引き抜き、脱出を完了します。

図 E: ウナギは胃の中で泳ぎ回り、逃げ道を探しながら「探索」行動を見せます。

(画像出典:参考1)

それだけでなく、実験により、ウナギは捕食者の胃の中に入ったら平均約211.9秒しか生きられないため、酸性で酸素が不足した胃の環境にできるだけ早く反応する必要があることが明らかになりました。時間は流れ、生と死の境界はほんの数分で決まることも少なくありません。

ウナギは脱出方法を見つけるためにまだ苦労する必要があるが、オオカミキリはヒキガエルに食べられた後にはただおならをするだけで済む。

ヒキガエルに飲み込まれたヤップルカブトムシは、胃の中で「火を吐く」ことを選択した。

上記の実験(X 線なし)と同様に、今回の対象は Pheropsophus kimaniae でした。ヤップルカブトムシがヒキガエルの胃の中に飲み込まれると、静かに運命が来るのを待つのではなく、見事な自力救助活動を開始しました。カブトムシは高温の化学薬品を噴射するが、これは「火を吐く」効果があり、自分自身を守るのに十分であるだけでなく、ヒキガエルにひどい不快感を与えるのにも十分である。

イエピオサムシ科

(画像出典: Wikipedia)

かすかな爆発音とともに、ヒキガエルは自分が間違いを犯したことに気づき始めました。その後数分間、ヒキガエルは胃の痛みに耐えようとしましたが、しばしば嘔吐という衝撃的な選択を迫られました。

ヒキガエル

(画像出典:参考資料2)

爆撃手の生死を分ける脱出の成功率は完全にランダムなわけではない。研究では、甲虫が大きいほど放出する化学物質が多くなり、逃げ出す成功率が高くなることがわかった。ヒキガエルに関しては、体が小さいほど化学物質に対する耐性が低くなり、甲虫を吐き出す可能性が高くなります。

いわば、これは大きいものと小さいものの戦いです。小さなヒキガエルは甲虫の化学的な反撃に耐えられませんが、大きな甲虫はうまく逃げられる可能性が高いのです。食べられてしまったら、慌てないでください。生きたまま丸ごと食べられるなら、必ず逃げ道はあります...

参考文献:

[1]長谷川 裕、峰 和、平坂 和、他。ウナギが捕食魚の胃から脱出する様子[J]。カレントバイオロジー、2024、34(17):R812-R813。

[2]杉浦 誠・佐藤 徹. 捕食動物の消化器官からのカブトムシの脱出成功例[J].生物学レターズ、2018年、14(2):20170647。

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