電気ウナギ：動物界で最も優れた捕食者｜Vanderbilt News

電気ウナギは、動物界全体で最も優れた捕食者の1つかもしれません。

電気ウナギは、長さが8フィート以上、重さが44ポンド以上にまで成長します。ウナギの体の3分の2以上は、小さな生体電池のように電気を蓄えるエレクトロサイトと呼ばれる特殊な細胞で満たされています。これは、米国の標準的なコンセントの5倍の電圧です。

「歴史的に、電気ウナギは、獲物にショックを与えて死に至らしめるという、たったひとつの遊びを持つ、素朴で原始的な生物とみなされてきました」とカタニアは言います。しかし、彼らは電場を複雑な方法で操作することができ、それによって多くの驚くべき能力が得られることがわかりました」

生物学者の最新の発見の1つは、雑誌『Current Biology』の10月29日号で報告され、ウナギには、特に大きい、または難しい獲物に与える電気ショックを倍にすることができる特殊工作があるということです。それは、環境を感知するための低電圧パルス、狩りをするときに発する2～3ミリ秒の短い高電圧パルス、獲物を捕らえるときや身を守るときに発する高電圧・高周波パルスの一斉放電です。彼は一連の実験で、ウナギが発する電気パルスが筋肉そのものではなく、獲物の筋肉をコントロールする神経に作用することを明らかにした。 4047>

生物学者を特に魅了するのは、ウナギの電気システムによって、獲物の筋肉を本質的に遠隔操作していることです。「

Eels fine-tune their zaps to fit their size of prey

Nowually, the eel subdues smaller feeder fish by swimming into their vicinity and then blast with a volley of Taser-like pulses. これは、全身の筋肉を収縮させ、獲物を一時的に麻痺させるものである。何らかの理由でウナギがすぐに魚を咥えなくても、犠牲者はたいてい回復し、明らかなダメージを受けることなく泳ぎ去る。

さらに最近、カターニアは、大型のザリガニなどより大きくて難しい獲物に直面していると気づいたとき、ウナギに第2の攻撃様式があることを発見した。この場合、ウナギはまず獲物に噛みつく。そして、尾を獲物の体に巻きつけ、尾がウナギの頭から体の真横に位置するようにするのである。 4047>

尾を獲物に巻きつけることによって、電気ウナギは、被害者が受ける電気パルスの電圧を2倍以上にすることができるのです。 (Kenneth Catania / Vanderbilt University）

この行動は以前から観察されていましたが、誰も説明することが出来ませんでした。カタニアは、この操作によって、ウナギの頭にある電気器官のプラス極と、尾にあるマイナス極が近接することに気づきました。獲物を挟んで両極を接近させることで、獲物に与える電荷の量を増やすことができるのだ。 4047>

テーザー銃のようなパルスと同様に、強化された放電は、獲物の筋肉を制御する神経に作用します。しかし、Cataniaの研究では、増大したパワーと高いパルスレートがさらなる効果を持つことがわかりました。それは、獲物の筋肉を非常に速く、強く動かすので、獲物の動物は深い筋肉疲労に見舞われます。「その効果は、クラーレのような麻痺剤を投与することに匹敵します」

ウナギはパルスを使って泥水で獲物を探します

ウナギの電気センサーは赤、水の動きセンサーは緑で強調表示されています。 (Catania Lab / Vanderbilt)

ウナギがこの遠隔操作能力の恩恵を受けるもう1つの例は、2連や3連という、ウナギが狩りの際に発する2～3ミリ秒の短い高電圧パルスの使用です。

これらの信号の目的を突き止めるのに、Catania は長期にわたる調査と観察を必要としました。彼は最終的に、パルスは全身の筋肉の痙攣を誘発する正確な周波数で生成されていることに気づきました。

「ウナギの大きな問題の1つは、そもそも獲物を見つけることです」とカターニアは言います。「アマゾンの彼らの環境は、泥水とあらゆる種類の植物で満たされており、魚が隠れる場所をたくさん提供しています。そこで、ウナギは滑空しながら、2連、3連の鳴き声を発する。近くに魚が隠れていれば、体が痙攣し、その痙攣によって水中に圧力波が発生するのです。電気ウナギは目がよく見えないのですが、水の動きを感知するのは得意です。そのため、これによって次の食事の位置がわかるのです」

And they use zaps to track fast-moving prey

Catania は、ウナギがその高圧放電を高精度レーダーシステムとして使い、速く動く獲物を追跡することも発見しています。

電気は、発生する電気インパルスを獲物を気絶させるために使うだけでなく、レーダーのように使って、暗い海や濁った海で獲物の位置を追跡することもできるのです。 (Kenneth Catania / Vanderbilt）

以前から、生物学者は、一般に電気魚、特に電気ウナギが、低電圧の電界をナビゲーションに使っていることを知っていました。 10月20日にNature Communicationsのオンライン版に掲載された論文で、Cataniaは、電気ウナギがその高電圧の電気システムに二次的な用途を持っていることを報告しました：高速で動く獲物を追跡するためです。カタニアは、ウナギが他の感覚的手がかりを使わないように一連の実験を設計することで、ウナギが高電圧の一斉射撃からのフィードバックを使って、獲物の位置を特定することを明らかにしました。

「高電圧システムを武器と感覚システムの両方として使用するということは、ウナギの狩猟行動がこれまで考えられていたよりもはるかに洗練されていることを示しています」と、カターニアは述べています。

カターニアの研究は、全米科学財団の助成金1456472、John Simon Guggenheim Fellowship、全米科学アカデミーからのPradel Awardによって支援されています。