毛皮だけではあり得ませんし、世界最小の海洋哺乳類には断熱層の脂肪がありません。研究者らは現在、ラッコが北太平洋の低水温にどのように耐えられるかを発見した。動物の筋肉細胞にある発電所は、動物が震えていなくて安静にしているときでも、特に集中的に熱エネルギーを放出します。しかし、内部暖房の代償は膨大な量の食料です。
見た目のかわいらしさと、石を使って貝を開く姿が人気です。ラッコ ( Enhydra lutris ) にも記録があります。体重は最大約 40 キログラムで、すべての海洋哺乳類の中で最小です。特別なことは、この小さな体重では低水温から身を守ることがほとんどできないということです。アシカなどとは対照的に、脂肪の断熱層もありません。その代わりに、彼らは非常に密な毛皮を発達させましたが、これは彼らが摂氏0度をわずかに超えることが多い生息地の水中でどのようにして暖かさを保つことができるかを説明することはできません。どうやらラッコは高い代謝によって体温を安定に保たなければならないようです。しかし、どのようにして内部熱が発生するかはこれまで知られていませんでした。
動かない筋肉の加熱
カレッジステーションにあるテキサス A&M 大学のトレイ・ライト率いる研究者は、この疑問を調査しました。彼らは動物の筋肉に集中しました。哺乳類では、この組織は体重の大部分を占めており、よく知られているように、活動によって急激な発熱を引き起こす可能性があります。研究の一環として、科学者らはさまざまな年齢と体重のラッコから採取した筋肉組織のサンプルを検査した。彼らは、呼吸測定法を使用して、筋肉組織が酸素を消費する速度を分析しました。その後、他の動物種の値と比較することで、ラッコの筋肉の特殊な特徴について結論を導くことが可能になったと研究者らは説明する。
彼らの報告によれば、その結果は、ラッコでは筋肉のいわゆる漏洩呼吸が特に集中的な熱の放出を確実にしていることを示している。これは細胞（ミトコンドリア）の発電所における代謝プロセスであり、運動のためのエネルギー源は生成されませんが、熱エネルギーは依然として放出されます。これは、低体温時に熱を発生させる不随意な筋肉の動き、つまり震えが必要ないことを意味します。漏れた呼吸による熱の発生は、他の動物種ですでに知られていました。しかし、研究によると、ラッコは最高の値を達成しており、このプロセスは筋肉細胞の総呼吸能力の最大40パーセントを占めています。
高いエネルギー必要量と医療の可能性
この熱生成システムは、かわいい毛皮で覆われた動物が生息地の低い水温に明らかに対処できることを意味します。科学者らは、これが彼らの悪名高い食欲の理由でもあると説明している。ラッコは毎日、総質量が自分の体重の4分の1に相当する海洋動物を食べるのだ。彼らは明らかにこの食物の大部分を内部暖房システムの燃料として使用しています。
ライト氏らは現在、このシステムのさらなる詳細を明らかにする計画を立てている。「これまでのところ、私たちはラッコの代謝を初めて調べただけです。たとえば、これらの動物のすべての筋肉タイプが同じ特徴を持っているかどうか、あるいは他のタイプの組織も熱を生成する能力が向上しているかどうかは依然として不明です」とライト氏は言う。医学にとって潜在的に重要なもう一つの疑問は、ラッコが必要に応じて体内の熱を高めるために筋肉の代謝をどのように調節しているかということである。 「組織代謝の調節も、肥満との戦いにおける重要な研究分野です」とライト氏は言う。 「これらの動物は、健康な人や筋肉の代謝が影響を受ける病気を患っている人の代謝がどのような影響を受けるかについての手がかりを与えてくれる可能性があります」と科学者は言う。
出典: テキサス A&M 大学、専門記事: Science、doi: 10.1126/science.abf4557
