電気ウナギはその奇妙な力で有名です。電気ウナギは獲物に数百ボルトの電気ショックを与えます。研究者らは今回、アマゾン流域に緊張を引き起こしているのは1種類のデンキウナギだけではなく、3種類存在することを明らかにした。その中には今や生物起電力学の新たな王者も含まれている。デンキウナギElectrophorus voltaiが最大860ボルトという記録的な電圧で攻撃することを生物学者らは発見した。
人類が電気を発見するずっと前から、進化はすでに「可能性」を伴う概念を開発していました。世界中のさまざまな生息地では、特定の種の魚がさまざまな目的で電圧場と電流サージを使用しています。獲物の捕獲、防御、ナビゲーション、コミュニケーションに使用できます。電圧は、皮膚の下にある修飾された筋肉細胞、いわゆる電気細胞によって生成されます。生物起電力コミュニティの代表者の中には、かなりの可能性を達成した者もいます。デンキウナギは議論の余地のない記録保持者であると考えられています。最大2.5メートルの長さのこれらの魚では、頭が陽極を形成し、体の端が陰極を形成します。これにより、彼らは数百ボルトの電圧を蓄積し、被害者に激しい電気ショックを与えることができます。彼らは人間を含むより大きな動物さえも麻痺させることができることが知られています。
1種類だけ
これまで、アマゾン地域の海域を蛇行するデンキウナギは、 Electrophorus electricus 1 種だけだと考えられていました。しかし、非常に大きく多様な分布域を考慮すると、いくつかの種が存在することにこれまで気付かなかっただけなのではないか、という疑問は正当化されました。この疑問を調査するために、ワシントンDCのスミソニアン博物館のデイビッド・デ・サンタナ率いる国際研究チームは現在、さまざまな地域から採取した合計107匹のデンキウナギを遺伝学的および形態学的に検査した。
研究者らの報告によると、一見したところ、異なる種の所属を示唆するような外部の特徴には気付かなかった。しかし、107 人の漁師の遺伝子構成を調べたところ、別の状況が明らかになった。遺伝子の違いから、これらの動物は 3 つの異なる種に分類できることが明らかになった、と科学者らは述べている。この発見の後、研究者らはさらに詳しく観察し、3 種間の微妙な物理的違いに気づきました。それぞれが独自の頭蓋骨の形状、胸鰭の特別な特徴、体表の孔の特定の配置を持っています。
3種のデンキウナギにはそれぞれ独自の地理的分布もあると研究者らは報告している。長らく唯一の種としてリストされてきたエレクトロフォラス・エレクトリックスは、透明な水が急流や滝を流れ落ちる地層であるガイアナ楯状地の高地でよく見られるようです。新たに発見された２種のうちの１種、エレクトロフォラス・ボルタイは、さらに南のブラジル楯状地（透明な水がある同様の高地地域）に生息している。 3 番目の種であるエレクトロフォラス ヴァリは、アマゾン地域の濁ったゆっくりとした流れの低地を蛇行します。
E.ボルタイは最強の電気ハンマーを持っています
研究者らが野生の魚の測定を通じて発見したように、3 種は電位も異なります。最有力候補は最大 860 ボルトの電圧を持つE. voltaiです。これにより、この種は既知のすべての生体発電機の中で最も強力になったと研究者らは言う。 2 位は現在、以前から知られていた 650 ボルトのE. electricusによって占められています。 E. varii は151 ～ 572 ボルトでリアを引き上げます。科学者らが説明しているように、電圧が弱いのは、この種が比較的ミネラルが豊富で導電性の水の中に生息しているためと考えられます。これは、被害者に深刻な打撃を与えるほどの緊張感が少ないことを意味します。
遺伝子比較に基づいて、研究者らは3種のデンキウナギ種の進化の歴史について結論を引き出すこともできた。したがって、約 710 万年前に 2 つのグループに分かれ、そのうちの 1 つが最終的にE. variiにつながったことは明らかです。その後、2番目のグループは360万年前にE. voltaiとE. electricusの系統に分かれたと科学者らは説明する。
彼らによると、これまで見過ごされてきた多様性により、デンキウナギの生体電気的能力をより詳細に研究する機会も提供されるようになったという。 3 つの種は比較的古い時代に分岐したため、電気発生のための独自のシステムを進化させた可能性があります。現在、 E. voltaiに特に注目が集まっています。「このデンキウナギは、医学にとって興味深い、または新しい技術を生み出す可能性のある特別な酵素や化合物を開発した可能性があります」とデ・サンタナ氏は結論づけています。
出典: スミソニアン博物館、専門記事: Nature Communications、doi: 10.1038/s41467-019-11690-z
