クエリ: ここに含まれるガスを溜めたり抜いたりして浮力の調節を行う、魚類が持つ袋状の器官は何でしょう?
文章: 魚類 魚類の体は海水より比重が大きく、何もしなければ沈降してしまう。そこで、簡単に浮力を得るために鰾を発達させている。鰾は伸縮性に富む風船のような器官で、ガスを溜めたり抜いたりして浮力調節を行う。 原始的な鰾は消化管から枝分かれしており、水面に口を出して空気を出し入れする開鰾(有気管鰾)である。しかし一部の種は消化管から分離した閉鰾(無気管鰾)を持ち、鰾の周囲にある奇網からガス腺と呼ばれる細胞を介してガスを取り込む。 鰾は四肢動物やハイギョの肺と相同である。かつては鰾が肺に進化したと考えられていたが、現在では肺から鰾が進化したと考えられている。初期の硬骨魚類は、淡水生活の中で空気呼吸の必要から肺を発達させたが、水中生活へ適応した条鰭類では肺が鰾となった。そのため、硬骨魚類が肺を獲得する前に分岐したサメ・エイなどの軟骨魚類には鰾も肺もない。軟骨魚類では鰾の代わりに肝臓に脂質を蓄積することで浮力を得ている。条鰭類が肺を鰓に変化させる前に分岐した肉鰭類は、鰾の代わりに肺を持つ。ただし例外的に、現生シーラカンスのラティメリアは脂肪で満たされた鰾を持つ。
文章: 外套膜 外套膜(がいとうまく)は、軟体動物に見られる器官である。 これは背側で内臓を覆う体壁であり、多くの種ではこの器官の表皮から炭酸カルシウム(石灰などに使用)を分泌して貝殻を作り出す。 文章: フクロザメ 胸鰭基部の上方に、スリット状の開口部を持った袋状器官を持つ。類似した器官としてはアカリコビトザメが腹部に持つ発光液分泌器官があるが、その他には同様の構造を持つ軟骨魚類は発見されていない。 吻は円く短い。第一、第二背鰭は同じ形で大きさも等しい。第一背鰭は腹鰭の直前、第二背鰭は腹鰭の直後に位置する。尾鰭の下葉は大きい。上顎歯は細長く直立し、下顎歯は上顎歯よりも幅広く、互いに接する。歯は両顎歯とも1尖頭である。体色は黒褐色で鰭の縁辺は淡い色をしている。 文章: 肺 肺(はい、英: lung)は、脊椎動物の器官の1つである。肺臓とも呼ばれる。空気中から得た酸素を体内に取り込んだり、不要物である二酸化炭素を空気中に排出したりする役割(気泡の毛細血管で二酸化炭素の排出や酸素の吸収を行っている。)(呼吸)を持つ。これに対して水中から得た酸素を取り込み、水中に排出する器官が鰓(えら)である。 なお、脊椎動物以外の動物、いわゆる無脊椎動物においても、体内に一定の腔所を持ち、その内側でガス交換を行う器官をこう呼ぶ。節足動物のクモガタ類、軟体動物の腹足類にその例がある。 文章: パイプ パイプ (Pipe) とは、液体や気体または粉体などの流体を連続的に輸送するのに用いられる管である。 文章: 海水魚 軟骨魚類(サメ・エイ・ギンザメの仲間)と肉鰭類はヌタウナギ類とは異なり、体液の一価イオン濃度は海水の半分程度に抑えられている。彼らは窒素代謝物(尿素とメチルアミン類)を体内に蓄積することで、体液の浸透圧を海水とほぼ同じかわずかに高いレベルに保ち、生理的脱水を防いでいる。尿素は主に肝臓で合成され、排出の大部分は鰓で行われる。 条鰭綱(現生の硬骨魚類の大部分)および頭甲綱(ヤツメウナギの仲間)に属する魚類では、体液の一価イオン濃度は海水の3分の1程度に抑えられ、浸透圧濃度も同様に低いままである(約300mOsm)。このため、粘膜や鰓を通じて水分が海水中に漏出し、脱水に陥る危険を常に抱えることになる。 条鰭綱の海水魚は多量の海水を飲むことで、失われる水分の補給を行っている。海水と同時に取り込まれる塩化ナトリウムなどの余分な塩類は、濃縮した上で鰓および腎臓を通じて体外に排出することで、体内の浸透圧を一定に保っている。飲み込んだ海水中に含まれる塩類は消化管から吸収され、ナトリウムイオン・塩化物イオンなど一価イオンは鰓から、マグネシウムイオンなど二価イオンは主に腎臓から尿として排出される。これら条鰭類の浸透圧調節には、間腎(副腎に相当する器官)から分泌されるコルチゾールなどのホルモンが重要な役割を果たしている。 文章: デンキウナギ デンキウナギ属の魚類は、頭部の側線器官から発達した電気受容体を使用して、獲物の位置を電気定位する。側線自体は機械感覚性の器官で、近くの動物の動きを水の動きを介して察知することができる。側線管は皮膚の下にあり、表皮に斑点状に分布している小さな穴の連なりに沿って存在している。この高度な感受性を持つ器官を用いて、デンキウナギは獲物を狩っている。 デンキウナギの電気器官は主器官、ハンター器官、そしてサックス器官とからなる。これらの器官の働きにより、デンキウナギは高電圧と低電圧との二種類の強さの電気を生み出すことができるようになっている。電気器官は筋肉細胞から変化した電気細胞によって組織されている。電気細胞は筋肉細胞と同様に、アクチンタンパク質とデスミンタンパク質の2つのタンパク質から成るが、本来の筋原線維は緻密な構造をとるのに対し、電気細胞は比較的緩い組織構造から成っている。筋肉細胞の場合では通常2または3であるのに対し、電気細胞は5つの異なる形態のデスミンを持っているが、電気細胞におけるデスミンの機能は2017年に詳細が明らかにされるまで不明とされていた。 デンキウナギの発電を担うイオンチャンネルの一つであるカリウムチャンネルタンパク質には、KCNA1、KCNH6、KCNJ12などがあるが、デンキウナギの電気器官を構成する3つの器官の間で、その分布量は異なる。これらのタンパク質のうちの大部分は、主器官に最も豊富に存在する一方、KCNH6に関してはサックス器官に最も豊富に存在する。また、カルモジュリンは電気器官の中でカルシウムイオンの量の制御を担うタンパク質で、主器官やハンター器官に豊富に含まれる。カルモジュリンとカルシウムは発電を担う電位依存性ナトリウムチャネルの調節を助けるはたらきをする。さらに、これらの電気器官には、細胞膜内外に電位差を生じさせる役割を担うイオンポンプであるナトリウムポンプも豊富に存在する。 文章: 吸盤 動物ではタコが一番目立つ多数の吸盤を持つものである。その形状は人工のものとよく似ており、筋力により吸着動作を行う。ハゼの仲間では、腹びれが吸盤となっている。口を吸盤にしているものには、ヤツメウナギ・アルジイーター・ヒル・吸虫などがある。総じて動物の形成する吸盤は、水中で働くものが多い。これは、自然界ではガラス面のようになめらかな表面は存在しないので、どうしても水や粘液が間に入ってその境目を埋める必要があるためと推測される。空中の濡れた面であれば、さほど吸盤の形をしていなくても、ぬれた粘液面だけで吸着することもある。腹足類などが幅広い足で基盤に吸着するのも吸盤の原理である。ヤモリ科の樹上や壁面に生息する構成種等の指先にある構造もかつては「吸盤」と言われていたが、現在では微小な突起構造によるファンデルワールス力を利用していることが明らかになった。イカの吸盤はやや原理が異なる。 文章: 腰帯 骨盤開口部は、胎生という生殖様式に応じてメスの方が大きくなっていることがある。単孔類と有袋類には前恥骨が存在する。他にこの前恥骨を持つのは前述の翼竜類だが、哺乳類の先祖の単弓類にも翼竜の先祖の主竜類にもこの骨は存在しないことから、お互い独立に獲得した物と考えられる。その機能が明確でないことは翼竜類と同様だが、哺乳類が持つ前恥骨は体腔や育児嚢の保持に役立っているのではないかとも推測されているため、袋骨 (marsupial bone) と呼ばれることがある。ただし、この袋骨はメスだけでなく育児嚢を持たないオスも持つので、その名称から誤解しないように注意が必要である。哺乳類の特徴である前後に伸びた腸骨は、ヒトにおいては二次的に再度短縮しており、内臓を下から保持するバスケットにたとえられる形状に変化している。 文章: 鰭 ひれ(鰭)は、主に魚類などの脊椎動物が持つ、水中で動かし水をかいたり水流を制御したりすることによって、主として身体姿勢を制御することに使用する運動器である。体から薄膜状に突出する。その内部に骨や軟骨による支えがある場合が多い。 種によっては、水底の歩行、威嚇、子育てのために卵へ酸素を多く含んだ水を送るためにも使われることがあるが稀である。 文章: イボダイ亜目 イボダイ亜目の仲間は左右に平たく側扁した体型をもち、最大種では全長1.2mに達することもある。明瞭な縦縞など比較的鮮やかな斑紋をもつ仔稚魚に対し、成魚は地味な体色であることが多い。食道の両側に食道嚢、あるいは咽頭嚢と呼ばれる袋状の構造をもつことが、イボダイ亜目の魚類の最たる特徴である。食道嚢は咽頭の後方に位置し、内部に並んだ歯のような突起によって、餌の嚥下や消化を助ける役割があるとみられている。ただし、本亜目の中では古い系統の一群と考えられているトコナツイボダイ科の魚類(1種のみ)は、この食道嚢をもたない。鱗は通常円鱗で、一部の種類は微小な櫛鱗をもつ。上顎の大部分は涙骨で覆われる。下尾骨は2-6枚の板状で、尾鰭の分枝鰭条は15本。鰓条骨は5-7本、椎骨は24-61個。 文章: 軟骨魚綱 軟骨魚類には眼の後方に噴水孔・呼吸孔と呼ばれる左右一対の孔がある。脊椎動物の顎が鰓弓の変化によってできた時、前方の鰓孔から鰓がなくなった後の痕跡である。通常、遊泳型のサメでは単なる孔であるが、底棲のサメや特にエイでは呼吸のための水の取り入れ口となっており、口から海底の砂を吸い込むことなく呼吸ができる。顎の形成前の鰓孔起源であり、原始的な特徴と考えられ、現生の硬骨魚類では、チョウザメを除いて消失している。ギンザメでは胚の段階で見られるが孵化までにふさがる。耳小骨参照。 上顎から吻の先端にかけての体表に存在し、小さな穴が多数開いたように見える器官。これは電気受容器であり、生物の筋肉から発生する微弱な電流を感知し、獲物の位置を知るのに役立っている。ただし水中では電気の減衰が速いため、感応距離は数十センチメートル程度であり、獲物がごく近くにいるときにしか感知できない。主に砂の中に隠れている生物を探るときや、獲物に攻撃を加える瞬間などに使用されているものと思われる。発見者の名前に因んで命名されたもので、ロレンチニ氏器官とも呼ばれる。 軟骨魚類は浸透圧調節のため、体内に尿素やトリメチルアミンオキサイドを蓄積している。これにより体内の浸透圧は、海水とほぼ等しくなっている。硬骨魚類やその他の脊椎動物の体内の浸透圧は海水の3分の1前後であり、それよりもかなり高い値になっている。 文章: 水管系 環状水管から伸びる石管(stone canal)が体壁につながったところに水孔(hydropore)が開き、これを通じて海水が取り入れられる。多くの群ではこの部分には多孔板(madreporite)という骨板が蓋をしており、海水はそこに開いた多数の穴から取り入れられる。放射水管からは骨板の穴を抜けて体外に細い管が伸び、これが管足(tube foot)である。ウニやヒトデではこれが運動に使われるため、棘皮動物一般に放射水管の通る部分を歩帯(ambulacral zone)と言い、その間の部分を間歩帯(interambulacral zone)と呼ぶ。また、ウミユリ類やヒトデでは管足は腕の下面の溝にあり、この溝は腕の下面の中央を先端から口までつないでいる。この溝を歩帯溝(ambulacral groove)、あるいは食溝という。 文章: ダイビング器材 ソーダ石灰等のアルカリ剤を用いて二酸化炭素を除去した呼吸排気を、一旦カウンターラング(呼吸嚢)という袋に貯蔵し、ここに酸素、あるいは酸素濃度の高い混合気体を添加して、酸素分圧を呼吸に適した範囲に調整した後再利用する。酸素分圧の調整方式としては、酸素分圧センサーと電気弁を連動させ不足分の純酸素だけを供給する閉鎖式 (CCR:Closed Circuit Rebreather) と、常時一定量(呼吸によって消費される酸素量の何倍かの酸素を含む)混合気体を供給し、余剰のガスは外部に放出する半閉鎖式 (SCR:Semi-Closed Rebreather) があり、現在では40種類以上販売されている。日本国内では90年代初期にEAN32を使用したフィーノ(レクリエーショナルダイバー向け、日産系)が販売された。 文章: サメハダホウズキイカ科 膨らんだ体を持ち、短い腕には吸盤か鉤が2列に並ぶ。第3腕は大きく発達することも多い。眼の形態は様々で、大きく丸いものから、筒状で柄のついたものまで存在する。僅かながら日光の届く場所で生活するものが多く、透明な部分が多い。不透明な器官は眼と消化腺(肝臓)のみであり、さらに、これらの器官の下にも発光器がついて影を打ち消している。また、消化腺は葉巻型で、体の姿勢に応じて縦になるように回転し、影の面積を最小にしている。 通常のイカでは体後部に位置する内臓囲心腔 (visceropericardial coelom) が、本科では背面前方に伸びて外套縁にまで達している。この腔は海水よりも比重の軽い塩化アンモニウム溶液を含み、遊泳せずに水中に浮遊できるだけの浮力を生む。 また、漏斗牽引筋が薄く広がり、内臓囲心腔の下で外套腔を2つに仕切る膜となっている。この膜には消化腺の部分に孔が開いており、内臓囲心腔を裏打ちする筋肉の蠕動運動によってこの孔に送り込まれた海水は、消化腺に隣接する鰓を通過してガス交換を行い、膜の腹側を通って漏斗から排出される。このシステムによって、外套膜を動かさずに呼吸することができる。 文章: 呼吸器 ミミズは呼吸に特化した器官を持たず、皮膚に毛細血管が集まっていてここでガス交換を行う。脊椎動物では魚類、両生類、爬虫類の一部が体表でのガス交換を行っている。 無脊椎動物のほとんどは皮膚で呼吸が可能である。特に体が小さい場合、体内の動物質の量に比して表面積の比が大きくなる(2乗3乗の法則)ため、特に呼吸器を必要としない。