デンキエイ：海の「ピカチュウ」と「発電機」

デンキエイは、アンテルミンテス目（Anthelminthes）に属する軟骨魚類で、アンテルミンデス科、モノピニイ科、アフィディダエ科の 3 つの科があります。頭部と胸部に一対の電気器官を備え、防御や狩猟のために強力な電流を放出できるのが特徴です。体の形は扇状で、背中と腹部は平らで、頭は丸いまたは楕円形で、尾は太い棒状です。彼らの目は小さく、口は小～中くらいの大きさで、小さな歯が多数あります。皮膚は滑らかで鱗がなく、ほとんどが灰褐色または赤褐色で、不規則な黒い斑点があることもあります。

デンキエイは主に世界の熱帯および温帯の沿岸水域に分布しています。浅瀬でよく見られます。深海に生息するデンキエイの中には、水深1,000メートルほどの深さに生息できるものもいる。彼らは底生魚で、動きが遅く、魚や無脊椎動物を食べます。彼らは卵胎生で、一度に少数の子孫を産みます。

1. 電気エイはどのようにして電気を放電するのでしょうか?

デンキエイの発電器官は、変化した筋肉組織で構成されており、頭胸部の腹側表面の両側に位置しています。各発電器官は多数の六角柱状の「電極板」で構成されており、各電極板は正極と負極を持つ小さな電池に相当します。各「電極」の表面には、神経インパルスからの信号を受信できる神経終末が分布しています。デンキエイが電気を放電しようとすると、中枢神経系を通じて神経インパルスが送られ、「プレート」間に電位差が生じて電流が放出されます。これらの電流は正極から負極へ、つまり背側から腹側へ流れ、水中に強い電界を形成します。

異なる種類の電磁波は異なる電圧と強度を発します。一般的に、大型の電気エイはより高い電圧を放出し、その電圧は 200 ボルト以上にも達することがあります。小さな電気エイが放出する電圧は低く、数十ボルトしかありません。しかし、小さな電気エイであっても、連続して複数の電気パルスを放出する可能性があるため、過小評価すべきではありません。これにより累積的な効果が生じ、獲物や敵に大きなダメージを与えます。

2. デンキエイはなぜ電気を放電するのですか?

デンキエイは、防御と狩猟という 2 つの主な目的で電気を放出します。

防御面では、デンキエイは体が大きく動きが遅いため、海中の他の捕食動物からの攻撃に対して脆弱です。そのため、デンキエイは放電を利用して自分自身を守ります。危険を察知すると周囲に強力な電流を放出し、敵を感電させて退却させたり、意識不明にさせたりする。デンキエイは電気を放出する能力があるため、海中に天敵はほとんどおらず、一部の大型のサメやイルカだけがデンキエイと競争できる。

狩りに関しては、デンキエイは目が非常に小さく視力も弱いため、水中で周囲の獲物を見つけるのに主に電気誘導に頼っています。シマエイの体の周囲には弱い電界が存在します。他の動物が近づくと、この電界に干渉し、電気エイは獲物の位置と大きさを感知できるようになります。その後、電気エイは獲物に1回以上の強い電流を流し、獲物を麻痺させたり殺したりしてから口の中に飲み込みます。デンキエイは電気を放電する能力を持っているため、魚、甲殻類、軟体動物、ウミヘビ、カメなど、さまざまな大きさの動物を捕食することができます。

3. 電気エイは人間にどのような影響を与えますか?

エイが人間に与える影響は主に、危害と利用の 2 つです。

危険性としては、エイが放出する電流は非常に強いため、人間が誤って触れたり怒らせたりすると、感電による重傷を負うことになります。この傷害は、筋肉のけいれん、呼吸困難、心拍異常、神経麻痺、昏睡、さらには死を引き起こす可能性があります。したがって、ダイビングや釣りをするときは、電気エイとの接触を避けるようにしてください。不幸にして感電してしまった場合は、応急処置を施し、速やかに医師の診察を受けてください。

利用面では、電気エイの放電能力により、人間はそこから何らかのインスピレーションや参考を得ることができます。たとえば、人間は電気を蓄えることができる電池を発明しましたが、これは電気エイ発生器のゼリーからヒントを得たものです。さらに、医学では、人間は電磁波から放出される微弱なパルス電流を利用して、神経系や筋肉系のいくつかの病気を治療しています。これらすべては、人間が自然から学び、革新できることを示しています。