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はい、みなさんこんばんは。こんにちは。元公立高校理科教諭のちょぼ先生です。ちょぼっとサイエンスのお時間となりました。皆様いかがお過ごしでしょうか。ということで、現在ですね、台風6号が発生しておりまして、非常にゆっくりとしたスピードなので、非常にね被害が長引いていると言ったところで、奄美大島だとか沖縄とか、
ヤクシマとかも非常に大きな被害が出ているということで、これから九州に近づいていきますから、九州地方の人はですね、ちょっと警戒が必要かなということで、さらに台風7号も発生しまして、来週末から再来週にかけて、本州に接近するのではないかと言ったところで、台風の時期ですから、十分な備えが必要かなと言ったところです。
どうですかね。今日のお話はですね、久しぶりにお魚を、久しぶりというか定期的に取り上げているんですけども、お魚の話をしたいと思います。今日取り上げる魚はですね、マグロです。マグロ。皆さんご存知ですよね。日本人が最もよく知っている魚の一つでありますし、よく食べている魚だと思います。マグロ。
このマグロがですね、なぜ高速で長い時間泳ぎ続けられるのかというお話をですね、科学的にしたいなというふうに思っております。マグロ類というのはですね、サバ科に属するマグロやカツオの仲間の総称として使われています。
有名なのは黒マグロとかね、木肌マグロとかね、カツオ、サバ科のマグロ類というふうに属するわけですけども、マグロ類はいずれもですね、魚の中では体が非常に大きくて、魚食性、フィッシュイーターなんですね。磯マグロもでかいですしね、木肌マグロ、ビンチョウマグロもでかいですよね。
この大きな体を維持するためには、それは魚をたくさん食べないといけないですよね。なので、餌となる魚以上の速いスピードで泳ぐことが必要ですね。さらにですね、広い海域にわたって探すことができるように、持続的な遊泳力も必要ですよね。
なので、その遊泳力を得るためにですね、3つほど今日はですね、長く泳ぎ続けられる、高速で泳ぎ続けられる仕組みをですね、メカニズムを3つほどご紹介したいと思います。
まず一つ目がですね、体が防水型で、尾びれが非常に強靭というところなんですね。体のフォルムがですね、泳ぐことに特化している形をしているわけなんですね。
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このね、マグロ類の尾びれってですね、非常に変わった形をしておりまして、三日月型をしているんですね。一般的に鯉とかですね、その辺のね、他の魚というと尾びれがですね、何て言うのかな、しゃもじ型してますよね。
マグロ類っていうのは三日月型をしているんですよ。非常にその形もですね、推進力を得やすいような形をしておりますし、さらにこの防水型で、雨粒みたいな形をしておりますよね。
このね、防水型をしているのはですね、なぜそういう風にしているかというとですね、魚って泳ぎますよね。魚の前方はですね、非常にね、水の抵抗がね、少ないんですよ。
なので圧力が非常に低いんですね。その流れ出たものが尾びれの方向に流れていくとですね、魚の水の渦が起こりやすいんですね。なので体の後方の方が圧力がですね、非常によくかかるんですね。渦が巻いていますから。
なのでその圧力差を利用して、それを推進力として使って前に進んでいるわけなので、マグロの形は前方が非常に圧力がないように、水の抵抗がないような形をしていて、渦が後方に出来やすくて、その圧力差を利用して、さらに強靭な尾びれで前に推進しているみたいなね。
なので泳ぐために特化した形をまずしているということなんですね。この強靭な尾びれを生み出すためには、この尾びれの動きを左右に振ってますよね。それが何をしているかというと、筋肉の収縮が筋肉を収縮させてその尾びれを動かしているんですね。
これは2つ目のメカニズムになるんですが、赤色の筋肉が多いということは、非常に高速で泳ぎ続けられることの特徴の一つでもあるんですね。よく赤身の魚、白身の魚とよく言いますけども、それは筋肉の中に酸素を取り込むタンパク質であるミオグロビンが含まれる量によって分けられているんですね。
ミオグロビンは鉄分を含んだ赤い色なので、筋肉にこのミオグロビンが多ければ赤身の魚となるということで、マグロ類はこの赤色の筋肉が多いので赤身の魚の代表なんですね。
この赤色の筋肉は収縮するのに酸素を必要とするんですけども、酸素の供給さえあればいつまでも繰り返し収縮することができる筋肉なんですよ。
ミオグロビンがたくさん含まれていると、酸素の供給がある限り筋肉を収縮させて、帯力を強靭な動きで動かし続けられることができるということなんですよ。
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だから長時間泳ぐことが可能となるんですけども、その弊害とは言っては何なんですけども、水中の酸素を十分に取り込む必要があるんですね。
酸素の供給がある限りミトコンドリアからATPを作り出して筋肉の収縮をしていくわけなんだけど、たくさんある分、たくさん酸素を供給し続けなければ泳ぐことができないんですよ。
金魚のように口をパクパクしてエラ、豚を動かして水を飲み込んでいては間に合わないんです。どうするかというと、口を開けっぱなしにしながら海水を飲んで、エラに常に新鮮な酸素、水に含まれている酸素をエラを通して送り続けなければ筋肉の収縮ができないということなんですね。
なので、泳ぎ続けることが義務付けられているんですよ。たくさんミオグルビンがある、筋肉がある、収縮しなければならない。エネルギーの供給がないと筋肉を収縮できないんですから、ミオグルビンが多いイコールずっと泳ぎ続けることができるんだけど、泳ぎ続けることができなければ酸素の供給が不足してしまうので、
泳ぎ続けることが、死ぬまで泳ぎ続けなければならないということなんですね。マグロ類の他にも、サバとかイワシとかの魚も一生泳ぎ続けなければならない魚の部類なんですね。アオウとか言ったりもしますけどね。なので泳ぎを止めれば酸素不足で死んでしまうので、強靭な力を得るためにはたくさん酸素が必要。酸素が必要なければということは泳ぎ続けなければならないということなんでございますね。
魚ってエラのすぐ後ろに心臓がありますから、それで一気にポンプの力で押し込んで新鮮な空気をミオグルビンに送って収縮して、筋肉を収縮させて泳いでるといったところなんですね。
餌が来たときにパッて食べるんですけども、その上だけの精進なスピードを生かすためにはたくさんの筋肉の収縮が必要ということは酸素が必要ということなんです。
1節目の時速160キロでも泳ぎ続けられることができるというところもありますからね。非常にスプリンターかつマラソンみたいな最強の遊泳能力を有しているわけなんですね。
さらに最後3つ目のメカニズムですけども、体温を高く保つことができるということも高速で泳ぎ続けられる理由なんですね。
普通の魚の体温はほぼ水温と同じなんですよ。でもマグロの体温は水温よりも数十度ぐらい高い体温を保っているんですね。
なのでこのマグロの体温はだいたい23度から28度ということで水温よりも数十度高い体温をキープすることができるということなんですよ。平温動物なのにね。
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じゃあなんで体温が高いといいということですけども、例えば10度体温が高くなると筋肉の伸び縮みが約3倍になるそうなんですね。
同じ筋肉でも約3倍の力が得られることになるということで、高い体温をマグロ類は保つことができるということもこの高速で泳ぎ続けられる理由の一つになっているということなんですね。
この高い体温を保つためにですね、普通の魚はエラで熱交換をするんですけども、マグロ類は筋肉の中を走る血管系が発達していて、動脈と情脈がアルミ状になっておってですね、絶えず温まった情脈血の熱が動脈血に移って循環するので筋肉は温かく保たれているということなんですね。
このマグロ類以外にもサメ類もこのような仕組みがあって、体温を高く保つことができるということなんでございますね。ということで、このマグロが高速で泳ぎ続けられる理由は、そもそも体の形が非常に防水系をしていて、泳ぎに特化した形をしているということと、赤色の筋肉という身をぐるみを含む筋肉が多いということと、体温を高く保つことができる、この3つのメカニズムで高速で泳ぎ続けられるということなんでございます。
見る目変わりましたか、マグロの。なかなかマグロを飼育するのは難しいです。
今言ったように、高い遊泳能力を有するためにはですね、幅広い水族館が必要ですから、なかなか水族館で見ることができないんだけども、火災臨海水族園で見られますから、ぜひそういったところに注目しながら見てみると、マグロが違った見方をしますよといったところですかね。ということで、今日はこの辺にしたいと思います。
それではみなさん、さようなら。バイバイ。
