イカには、自分自身をサンゴや海藻に擬態するなど、数秒で皮膚の質感を変えることができるという興味深い能力があります。研究者らは現在、この現象の根底にある神経機構を調査し、驚くべきことを発見した。それは、形状変化を担う筋肉は、さらなる神経入力がなくても、長期間にわたって緊張を維持できるというものだ。その後、迷彩はいわば自動操縦で動作します。これは、エネルギーを大幅に節約する賢いトリックです。
コウイカはカモフラージュの達人です。イカとしても知られる頭足類は、皮膚にある特別な色の細胞の助けを借りて、1 日に最大 1,000 回もその外観を変えます。あらゆる均一な色を表現できるだけでなく、複雑な幾何学模様を作り出すこともできます。しかし、それだけではありません。必要に応じて、マスキングの専門家がサンゴ、海藻、海底を模倣するために肌の質感を調整することもできます。彼らがこの能力を発揮できるのは、皮膚の小さな隆起、いわゆる乳頭のおかげであり、筋肉の緊張や上昇または下降に応じて形状が変化します。 「乳頭については以前から知られていました」とケンブリッジ大学のトレバー・ウォーディル氏は言う。しかし、それらの機能の根底にある生理学的メカニズムはこれまでほとんど研究されていません。ウォーディルと彼の同僚は現在、まさにこの側面に専念しています。一連の実験で、イカが数秒以内に皮膚の構造を変えると神経系に何が起こるかを調べた。
彼らは、質感変化の信号が脳ではなく、末梢神経中枢である星状神経節で発生していることを発見しました。この神経節には、乳頭を制御する特別な運動ニューロンが存在します。しかし、驚くべきことに、乳頭はこれらのニューロンからの指令に常に依存しているわけではないようです。研究者らが対応するシグナル伝達経路を遮断したところ、隆起は1時間以上も以前の形状を保ったままだったからである。 「乳頭の形状は、さまざまな筋肉の複雑な相互作用に基づいています。神経からの入力がなくても筋肉が無傷のままであるという事実の説明は1つだけです。それは、筋肉が達成した緊張状態を長期間維持できるに違いないということです」と研究リーダーのパロマ・ゴンザレス・ベリド氏は言う。イカの迷彩は時々自動操縦で動作します。
賢い省エネの裏技
この能力はイカの中でもまったくユニークです。タコもイカもそのような自動化ができないからです。同様の原理は、他の海洋生物であるムール貝でもすでに知られています。軟体動物は、多くのエネルギーを費やすことなく、長期間にわたって殻をしっかりと閉じた状態に保つことができます。その秘密は、神経伝達物質が開く信号を発するまで収縮したままになる、バリアの筋肉が緩慢であることです。驚くべきことに、この継続的な収縮状態では追加のエネルギー消費は必要ありません。科学者らの報告によれば、イカでも同様のメカニズムが働いているようだ。これは、頭足類が敵から隠れたり、獲物を待ったり、静かに消化したりするために、何時間も周囲の環境と融合するときに貴重なエネルギーを節約することを意味します。
そして研究チームは、別の興味深いことを発見しました。イカの乳頭を制御する回路は、イカの皮膚の虹色を制御する回路と驚くほど似ています。いわゆるミラー細胞のおかげで、動物は皮膚が光をどのように反射するかを制御できます。コウイカはこの魅力的な迷彩術を習得していません。 「この発見は進化生物学に刺激的な疑問を投げかけます」とゴンザレス・ベリド氏は言う。 「コウイカとイカの能力は、共通の祖先が持っていた回路に基づいて進化したのでしょうか？もしそうなら、乳頭、虹色、あるいはおそらく両方が同時に生じたのはどちらが先ですか?」
出典: Paloma Gonzales-Bellido (ケンブリッジ大学) 他、iScience、 doi: 10.1016/j.isci.2018.01.001
