生き残るために、彼らは数ヶ月間排便せずに過ごすことができます。 |自然のトランペット

ネイチャートランペットコラム第67号へようこそ。過去半月の間に、私たちは次のような読む価値のある自然に関するニュースと研究を集めました。

1) 水を汚さないために、オタマジャクシは数ヶ月間排便をしない

2) 太りすぎのペンギンのひなは、両親を合わせた体重よりも重い

3) タコと魚は明確な役割分担のもと、狩りを協力して行う

4) 毛糸の帽子をかぶって猫の脳の活動を記録する

5) オスのバッタは自分の体をメスの日よけとして使う

6) 傷ついた2匹のクシクラゲが1匹に融合する

オタマジャクシは糞をしない

水を汚染しないように、オタマジャクシは数ヶ月間も排便をしないことがあります。

「琉球」とは、もともと木の穴に溜まった水の中で孵化し成長するアマガエルのオタマジャクシのことを指します。

この隠れた小さな水域は捕食者からオタマジャクシを守ってくれますが、問題も生じます。オタマジャクシの体内の老廃窒素は有毒なアンモニアに変換され、排泄物とともに排出されますが、この排泄物がこの小さな水域に蓄積され、オタマジャクシに危険をもたらす可能性があります。

リュウキュウアオガエル（Kurixalus eiffingeri）のオタマジャクシは、通常、木の穴の中の水中で育ちます。 |参考文献 [1]

その結果、オタマジャクシは「糞を貯蔵する」という独特の能力を発達させました。彼らは、亜成体になるまでの数ヶ月間、腸内に排泄物を蓄え、その後、排泄物を排出します。その時までに、細菌は廃棄窒素化合物を無毒の尿素に代謝し、体外に排出することができるようになります。

彼らの腸は糞でいっぱいです |参考文献 [1]

リュウキュウアオガエルのオタマジャクシは、排便をしないだけでなく、アンモニアに対する耐性も高く進化しました。研究者たちは、このカエルと他のアオガエル種のオタマジャクシを、異なる濃度の塩化アンモニウム溶液の中で育てた。結果は、同じ高アンモニア環境では、他のアオガエルのオタマジャクシは死んでいたが、リュウキュウアオガエルのオタマジャクシのほとんどは生き残ったことを示しました。環境中のアンモニア濃度がさらに上昇するまで、彼らは死なないだろう。

太りすぎのペンギンのひな

どのペンギンのひなが両親を合わせたよりも重いでしょうか? ！

はい、真ん中にある一番大きなキウイです。 |参考文献[2]

これはオーストラリアの水族館に住むキングペンギンの赤ちゃん、ペストです。キングペンギン2羽分の大きさがあるため、最近トップペンギンとして注目されています。この太った男の子は生後わずか9ヶ月ですが、体重は23.5キログラムに達し、ガソリンタンクとほぼ同じ重さです。彼の両親の体重はそれぞれわずか11キログラムで、合計しても彼ほど重くはありません。ペストの年長者たちはかつて水族館で最も重いペンギンでもあり、体重の面でペストに遺伝的優位性を与えていた。

ペストは中型の成鳥のキングペンギンと一緒に立っています。 |ブロンウィン・トンプソン / ニューアトラス

ペストは若いのに水族館で一番大きなペンギンですが、太りすぎによる健康上の問題はありません。健康で自信に満ちており、他のペンギンや飼育員ともとても仲良くしています。

体型からもわかるように食欲旺盛で、1日に30匹近くの魚を食べます。そして、とても貪欲なので、体重を量るのは困難な作業になりました。いつもご褒美の食べ物を食べるのに忙しく、体重計の上にじっと立っていようとしないのです。

ペストの体重は、生後わずか2か月ですが、すでに小さなガスタンクになっています。 |シーライフメルボルン水族館

野生では、ペンギンのひなは捕食性の鳥による捕食に直面しており、小さくて弱いほど食べられてしまう危険性が高くなります。野生では、ペストの大きさはペンギンの雛に対して大きな利点となるだろう。そんなに大きなガスタンクをどうやって捕まえるのだろうか？これを見た猟兵も困惑した。

ペストは成長するにつれ、すぐに現在の「キウイ」の外見を脱ぎ捨て、大人のキングペンギンの「タキシード」を着るようになるだろう。このプロセスでは多くのエネルギーが消費され、食欲も減退するため、体重が減る可能性があります。

ペストの毛はコーンフレークのような味がするとブリーダーが明かす | USAトゥデイ

タコと魚が協力して狩りをする

人間が猟犬と一緒に狩りをするのと同じように、タコは魚と協力して狩りをします。

この研究で対象としたタコは、主に魚、カニ、エビ、軟体動物を食べるオクトパス（Octopus cyanea）です。 |アハメド・アブドゥル・ラーマン / ウィキメディア・コモンズ

最近の研究で、科学者たちは120時間分の水中3Dデータを分析し、タコと魚は複雑な協力関係にあり、狩りをする際に「お互いの目を読む」ことを発見した。例えば、腹足類科の魚は、まず周囲を捜索し、次に獲物がどこにいるかをタコに知らせます。タコは魚から得た情報に基づいて、最も適した狩りの場所と具体的な狩りの戦略を決定します。タコが獲物を捕まえると、魚も食事に加わります。

タコと魚の相互作用 |参考文献 [3]

このような協力において、魚は偵察兵として行動します。彼らの知覚速度はタコよりも速く、より広範囲の環境を効率的に検知することができます。タコはチームで戦う専門家であり、多くの魚が捕まえられない獲物を捕まえることができます。科学者たちは、タコの周りに信頼できる魚の仲間がいると、単独で手探りしているときよりも狩りの効率がはるかに高くなることを発見した。

タコが移動して周囲の環境を探索するときは、魚ほど速くではなく、ゆっくりと移動する必要があります。 |参考文献 [3]

しかし、グループ作業において相性の悪いチームメイトがいるのと同じように、すべての魚がタコとスムーズに協力できるわけではありません。たとえば、アカハタは常に食べられるのを待っているが、働きたがらない。これらが存在する場合、タコの狩りの効率は単独で狩りをするのと変わりません。タコとフエダイがチームを組むと（特にアカハタがいないとき）、狩猟効率は最も高くなります。

食べるだけで働かない豚のチームメイト - アカハタ |バーナード・デュポン / ウィキメディア・コモンズ

研究者らはこれまで、タコが狩りをしているときに近くに魚がいるのを観察してきた。しかし、彼らは魚が単に残り物をつまみ食いするためにそこにいるだけだと考え、狩りには参加しませんでした。現在、研究者らは、タコと魚が異種間の社会的能力を持っているだけでなく、社会的情報を活用して複雑な協力関係を築き、一緒に食事をすることもできることを発見した。

猫のビーニー

猫の脳内で何が起こっているのかを解明するために、研究者たちは秘密兵器、ウールの帽子を考案しました。

シークレットウェポンビーニー |エイリノール・デルサート

普通の毛糸の帽子のように見えますが、実は猫の脳波をスキャンできる電極が内側に縫い付けられています。猫はさまざまな一般的な病気によって慢性的な痛みを経験することが多く、EEG スキャンは猫のストレスと痛みのレベルを評価するのに役立ち、治療オプションの改善に役立ちます。しかし、有線電極を猫の頭に直接取り付けると、猫は必ず電極を振り落として噛み始めるので、人間はなすすべがありません。

猫：忘れて、今度は人間を撫でてみよう |参考文献[4]

ビーニー型の電極が設計された後、科学者たちはそれを変形性関節症を患う成猫11匹でテストした。今回、人間は猫をうまく騙し、起きている間に脳波を記録し、痛みのレベルに応じて心地よい匂いや光を与えて猫の苦痛を和らげた。

次に、科学者たちは慢性的な痛みを自動的に検出できるアプリケーションを設計する予定です。特別なウールの帽子の助けを借りて、猫の飼い主は自宅で猫のストレスと痛みのレベルを監視することができます。猫が痛みで鳴かなくても、人間は猫が体調が悪いかどうか分かります。

猫は心地よい香りを嗅いでいます |参考文献[4]

イナゴパラソル

メスのサバクトビバッタが卵を産むと、オスは「道具昆虫」となり、メスの日よけとして働く。

サバクトビバッタは砂漠に生息し、卵を産むのに数時間かかるため、日中の猛暑にさらされるのを避けるために、通常は日没後に卵を産みます。しかし、産卵を遅らせたメスの中には、地表温度が50℃にも達する中、翌朝から卵を産み始めたものもいた。

メスのイナゴの上に乗っているオスのサバクトビバッタ (Schistocerca gregaria) |オールド前野浩太郎 / 参考文献 [5]

科学者たちは最近、日中、メスのイナゴの90％にオスのイナゴが乗っており、まるで交尾をしているように見えることを発見した。しかし、よく観察してみると、実はこの時メスが卵を産んでおり、オスは日よけとしてメスが高温に耐えながら自分の子孫を産めるように手助けしていたことがわかった。

オスのイナゴは日傘のような働きをして、メスが暑い太陽の下で涼しく過ごせるように手助けします。 |オールド前野浩太郎 / 参考文献 [5]

パラソルとして、オスのイナゴは自分の任務に非常に熱心です。彼らはまた、太陽の位置に合わせて位置を変えます。太陽が空を移動すると、彼らはメスの体の上での位置を同期して移動します。熱画像撮影により、雄のイナゴが乗っている雌の体は、太陽に完全にさらされている雌よりも冷えていることが明らかになった。

サバクトビバッタは世界中で大規模なイナゴの大量発生を引き起こす可能性がある。イナゴは何億匹もの群れを形成し、1日に100～200キロもの距離を飛ぶこともある。世界の人口の少なくとも10分の1の食糧供給がこれらのイナゴによって脅かされています。科学者たちは、メスが卵を産み、オスが日よけの役割を果たす期間を人間が利用し、イナゴがあまり活動していないときに的を絞って殺虫剤を使用することでイナゴの大量発生を防ぐことができると考えている。

イナゴの被害 |マグナス・ウルマン / ウィキメディア・コモンズ

有櫛動物融合

サイエンスフィクションが現実になりました。2匹の動物が実際に1匹になることができるのです！

この驚くべき動物はクシクラゲです。最近、科学者たちは研究室でクシクラゲの群れを育てた。クシクラゲのうちの1つは特に大きく、2つの個体が融合したかのように、上部と後端に2つの器官を持っていました。この驚くべき推測を確認するために、研究チームはクシクラゲ類の脳葉の一部を切り取り、それを2つ1組にして組み合わせました。

2 種類の淡水クシクラゲ (Mnemiopsis leidyi) の融合 |マリアナ・ロドリゲス・サンティアゴ

すると、不思議なことが起こりました！一夜が経つと、負傷した二人はシームレスに融合し、神経系までもが完全に融合した。科学者が脳葉の一つを突くと、融合した体全体が恐怖で反応した。さらに研究を進めると、融合後わずか2時間で、融合した体の筋肉の収縮の95%が完全に同期し、片側の筋肉が刺激されると、反対側の筋肉も同期して収縮することが判明した。

2 つのクシクラゲ |ペトラ・ウルバネク/ウィキメディア・コモンズ

2 つのクシクラゲが融合すると、消化器系も融合します。科学者たちは融合体に蛍光ラベルの付いた食物を与えた。食べ物が片方の口から入ると、融合した消化管を通過し、最終的に食べ物の残りが両方の肛門から排出されます。

蛍光標識された食物が融合生物の消化管を通過する |参考文献 [6]

科学者たちは、クシクラゲは他のクラゲと自分を区別できないため、極めてスムーズに融合するのではないかと考えている。これらが急速に融合し、神経系を再生するメカニズムは、人間の神経科学研究に重要なインスピレーションを与える可能性があります。

参考文献

[1] https://esajournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ecy.4428

[2] https://phys.org/news/2024-09-hefty-australian-penguin-chick-pesto.html

[3] https://www.nature.com/articles/s41559-024-02525-2

[4] https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0165027024001997

[5] https://esajournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ecy.4416

[6] https://www.cell.com/current-biology/abstract/S0960-9822(24)01023-6

著者: キャット・タン