あなたの口の中のシャコは実は「武術の達人」なのでしょうか？

シャコといえば、おいしい食べ物を思い浮かべる人も多いでしょう。しかし、今日はシャコのまったく別の側面についてお話します。一見普通のシャコが、実は武術の達人のような比類ない武術、孫悟空のような燃えるような目、そして宇宙人のような特殊能力を持っていることをご存知ですか?さらに、その起源は今日まで謎のままです...

シャコの捕食脚は口肢（顎足動物）から進化した。

さあ、一緒にシャコの魔法の世界を歩きましょう。

シャコはエビではない

まず、一つの事実を明らかにしておきましょう。シャコは実際にはエビではありません。

シャコの学名はMantis shrimpで、スッポン目（Stomatopoda）、軟骨綱（Malacerta）に属し、世界中に400種以上が存在します。エビやカニと同様に、十脚目マカク科に属します。口足類と十脚類の最大の違いは、シャコの強力な捕獲足（捕食足とも呼ばれる）が口肢（顎足類）から進化したのに対し、エビやカニの爪は頭胸部付属肢（歩行足）から進化した点です。また、外見上、シャコの頭部は比較的独立しているのに対し、エビの頭部と胸部はつながっています。つまり、シャコとエビは同じものではありません。

次に、シャコの不思議な能力を見てみましょう。

シャコの致命的な武器

捕獲足はシャコが攻撃専用に使う武器であり、攻撃にのみ使用され、他の用途はありません。これはエビの爪やカニの爪とは全く異なります。これは、口足動物が狩りを非常に重視し、捕食性が極めて強いことを示しています。

カマキリの捕獲脚はカマキリの捕獲脚と反対になっており、「Z」字型になっています。

シャコの捕獲脚は突き刺し型と打ち込み型の2種類に分けられます。魚市場でよく見かけるシャコは、突き刺すような捕獲脚を持っています。逆さまのカマキリの腕のような形をしており、先端には鋭い鋸歯がたくさん付いており、魚やエビを刺してつかむのに便利です。ドキュメンタリーに登場するスーパースターでボクシングのヘビー級チャンピオンのシャコは、獲物を捕らえるための一対の「流星ハンマー」を持っており、これは貝類やカニなどの獲物の硬い殻を砕くのに使われる。

刺すシャコの狩り

シュリンプの「流星ハンマー」

シャコの捕獲足はどれくらい強力ですか？海外で行われた実験では、シャコは捕獲脚を静止状態から時速80キロメートルまで1/3000秒で加速できることが示された。これは銃身から発射される弾丸の加速に相当する。強度的に言えば、実験室のシャコの最大攻撃力は約150キログラムで、強化ガラスの水槽を割ることができるほどです。このような力を発揮できるシャコの「拳」は、直径わずか7ミリ。シャコの捕獲足は、スピード、パワー、強さの点で、動物界の究極レベルに達していると言えるでしょう。

さらに、もっと魔法のようなことがあります。シャコが攻撃中に放出するエネルギーは非常に大きいため、攻撃の瞬間に起こる物理的な驚異をスローモーションで見ることができます。シャコが獲物を大きな音を立てて「殴る」と、シャコの捕獲足の周りに稲妻のようなまばゆい閃光が現れます。これがいわゆる「ソノルミネッセンス」です。この現象はどうして起こるのでしょうか?その理由は、シャコの攻撃によって放出された巨大な運動エネルギーが瞬時に内部エネルギーに変換され、衝突面の水を蒸発（沸騰）させて穴を形成し、その後すぐに崩壊して大量のエネルギーを放出するからです。このプロセスでは、エネルギーの一部が光エネルギーの形で消散し、閃光を形成します。この非常に強力な攻撃により、獲物の表面温度は瞬時に太陽の表面温度に達するか、あるいはそれを上回ります。バブルの崩壊により獲物に2度目の打撃が与えられ、今度はその打撃力は100キログラム以上に達する可能性があります。

ソノルミネセンス：シャコの捕獲足の攻撃によって生じる物理的な驚異

シャコの捕獲足がなぜあんなに強力なのか？答えは「鞍型双曲面」です。シャコの捕獲足の筋肉駆動システムは、小さな鞍型の弾性硬質プレートに接続されています。弾力性のあるハードプレートはバネのようなものです。シャコは攻撃の準備ができると、極度に圧縮され、その後突然解放され、まるで人間が弓矢を使うように、捕獲用の足を超高速で射出します。

もう一つの重要な疑問は、シャコがこれほど強力なパンチを繰り出しながら、どうやって無傷でいられるのかということです。ご存知のように、このような強力な攻撃力は相手を攻撃するだけでなく、自分自身にも反応しますが、シャコは無傷のままです。その理由については科学界でまだ議論が続いています。一説によると、シャコの捕獲足の表面構造は鞍に似ており、それがシャコに大きな機械的強度を与え、また表面の有機ナノ材料の層が数層あることでエネルギーを素早く吸収し誘導できるという。

シャコの燃えるような目

シャコはソフトアーマークラスの中で最も強力なハンターになることができます。強力な攻撃システムに加え、強力な視覚システムも重要な役割を果たします。

まず第一に、シャコは世界で最も色鮮やかな動物です。動物や人間は錐体細胞を通して色を認識します。人間には、赤、緑、青の三原色を認識できる3種類の錐体細胞があります。人間の脳は、異なる種類の錐体から伝達される情報の強さに基づいて、光の三原色の割合を間接的に知覚し、それによってカラフルな色を計算して混ぜ合わせます。シャコは動物界で最も多くの錐体を持ち、その種類は 16 種類です。シャコの目に世界がどのように見えるか想像するのは難しいです！

動物界で最も強力な目 - シャコの複眼

シャコの目の驚くべき点は、偏光を感知する能力です。偏光は自然光に対する光波の一種です。簡単に言えば、自然光の振動方向は光波の伝播方向と垂直なすべての方向を含み、軸対称性を持ち、均等に分布しているため、偏光していません。一方、偏光の振動方向は特定かつ非対称です。人間やほとんどの動物は偏光を直接見ることはできませんが、シャコは見ることができます。シャコの16種類の錐体細胞の中には、偏光を感知する特化型のものがいくつかあります。これは、シャコの目が孫悟空の炎の目のように獲物のカモフラージュを簡単に見通すことができることを意味します。偏光は特定の物質上で特定の方法で伝播するため、さまざまな要因の影響を受けにくく、自然光のような錯覚を生み出します。そのため、シャコは獲物をより正確かつ効果的に見つけて識別することができます。これは、シャコが狩りをほぼ「100% 正確」に行うことができる重要な理由でもあります。

さらに、シャコの2つの目は独立して動き、カメレオンのように同時に2つの異なる方向を見ることができるため、より広い視野と優れた視覚的柔軟性が得られます。

シャコの目は動物界で最も複雑な目であり、節足動物である「下等動物」の複眼に関する生物学者の見解をすべて覆したと言える。

シャコの知的な脳

ほとんどの節足動物の脳は未発達で構造も単純ですが、クモ形類（特にサルティシダエ科のアスペルギルス属）やこの記事で言及したシャコなど、非常に強力な脳を持つ例外もいくつかあります。

動物行動学者たちは、奇妙な現象に長い間気づいていた。カリフォルニアの海岸など、珊瑚礁や海藻の塊、大量の廃棄物が豊富な地域に生息するシャコは、洞窟から遠く離れた場所で狩りをした後、遠回りをすることなくスムーズに家に戻ってくることが多いのだ。当初、科学者たちは、シャコがミツバチのように太陽の偏光をナビゲーションに利用していると考え、シャコの強力な目のせいだと単純に考えていた。しかし、さらに実験を進めると、その理由はそれほど単純ではないことがわかった。シャコは、太陽が見えない約60メートルの深さでも、また夜間に移動する実験室でも、自分の位置を正確に把握できるからだ。これらの発見は、シャコが航行するのに太陽の偏光だけに頼っているのではなく、むしろ強い空間感覚を持ち、周囲と自分の地理的位置を結び付けて脳内に地図を形成し、伝書鳩のように航行できるようになっていることを示唆している。

シャコの脳は「迷路を歩く」能力に加え、強力な学習能力と分析能力も備えています。例えば、長期にわたる実践的な学習により、シャコは殻の最も脆弱な機械的位置を見つけることができるため、殻を破る効率が大幅に向上します。海外のより古典的な研究では、シャコは敵と難しい獲物を識別し区別する優れた能力を持っていることが示されました。研究によれば、シャコは自分の縄張りを通過する小さなタコを見つけても、空腹でなければ必ずしも攻撃するわけではないことが分かっています。しかし、非常に有毒で危険なムクダコが自分たちの縄張りに入ってくると、彼らはすぐに猛烈な攻撃を開始し、ムクダコを撲殺するまで止まりません。シャコは「最大の防御は攻撃だ」ということを自覚しているようだ。さらに、シャコはそれぞれ独自のスキルを持っており、例えば「強烈なパンチ」で奇襲をかけてすぐに逃げたり、「連続パンチ」と決定的な瞬間に顎足の最初の部分を広げて刺す「銃剣」を繰り出したりします。ですから、シャコを決して侮らないでください。シャコは考えることができる動物なのです。

さらに、シャコの脳は極めて強力な言語コミュニケーション能力を持っています。 2004年、研究者たちはカリフォルニアの海底でシャコがコミュニケーションしている音声録音を大量に検出したが、その複雑さは人間とイルカのコミュニケーションに匹敵するほどだった。その後、シャコには驚くべき能力があることが発見されました。シャコは、外骨格（特に頭部の扇形の一対の付属肢）のナノ材料によって反射される偏光やその他の光波を制御することで、「光言語」を介して通信できるのです。これは、SF映画でエイリアンが通信する方法を思い起こさせます。

シャコの進化

これまで発見されたシャコの化石から判断すると、シャコは少なくとも2億年前のジュラ紀から地球上に存在していたとされ、「海洋生物の生きた化石」とも呼ばれています。しかし、最も不可解なのは、当時のシャコが今日のシャコとほとんど変わらなかったことだ。つまり、シャコは2億年前の太古の時代にすでに「ハイテク」技術を完備しており、その進化レベルは同時代の他の動物をはるかに上回っていたのです。

最も驚くべきことは、科学者が化石や分子生物学の観点からシャコの合理的な進化の道筋をまだ見つけられていないことです。人間が長い進化の過程を経て原始的な霊長類から進化した種だとすれば、シャコは石から飛び出して一気に頂点に立った軟装甲種の「孫悟空」である。少なくとも、これが今のところ理解する唯一の方法です。なぜなら、彼らにとって「ふさわしい」祖先を見つけるのは難しいからです。彼らは非常に速く、そして完璧に進化したので、進化の歴史における奇跡と呼べるでしょう。

危機に瀕する野生シャコ

シャコを研究する過程で、観察用にシャコを飼育してみることもしました。私は高品質のサンゴ塩、設備の整った水槽、そして様々な専門の水族館用薬品を使用して、小さな海水水槽を構築しました。また、精密塩分計とpHテスターを使用して、水の塩分濃度とpHをシャコの生存に最も適した範囲に調整しました。そして、魚市場から状態の良いシャコを3匹選び、最も厳密な浸漬バッグ法を使って水槽に移しました。結果は失敗でした。 ３匹のシャコは約３週間生き延びた後、次々と死んでいった。

本来、生命力と適応力が強いシャコが、生息に適した環境では生きられないのはなぜでしょうか？その後、CCTVの農業番組「サイエンスガーデン」でシャコを特に紹介する番組を見て、ふと気づいたのです。実はシャコの人工飼育技術はまだ未熟なため、現在市場に出回っているシャコのほとんどは沿岸部で捕獲された野生のシャコであり、内陸部まで長距離輸送する必要があるのです。輸送を容易にし、生存率を高めるために、漁師はシャコを事前に冷凍したり麻酔をかけたりして代謝を遅くし、ストレスを軽減し、目的地に到着してから温めて蘇生させます。この残忍な方法はシャコに回復不能な甚大な被害を与え、環境に適応できなくなり、狩りをやめ、最終的には死に至らしめました。

底引き網漁は沿岸生態系を破壊する

さらに心配なのは、シャコは底生生物であるため、人々は野生のシャコを捕獲するために底引き網漁に頼ってきたことだ。底引き網は、シャベルのように海底を引きずり、泥や砂の中に隠れている動物を捕獲する網の一種です。それは沖合の生態系を根本的に破壊し、海洋植物の成長を妨げ、あらゆる種類の底生水生動物を捕獲するでしょう。

したがって、野生シャコと海洋生態系の保護が急務となっています。シャコの魔法を理解して、野生シャコの消費を減らす人が増えることを願っています。みんなが力を合わせれば、おいしい料理を少し食べ損ねたとしても決して後悔することはないだろうと信じています。むしろ、私たちは生物進化の歴史における奇跡を救い、種の歴史を継続していることに非常に誇りを感じるでしょう。

文/徐俊成 写真/インターネット