院長のコラム　２０２０年１２月１５日　

　ロコモーションの話 ー 両棲類のロコモーション

	ロコモーションの話 ー 両棲類のロコモーション
	２０２０年１２月１５日 　皆様、KVC Tokyo 院長　藤野　健です。 　カピバラと他の水棲齧歯類との運動特性の比較をこれまで行ってきました。最終的にビーバーの尻尾の扁平化の持つ機能的意義について考察しようと思いますが、その前に途中追加的にロコモーション関連の話をまた〜りと採り上げます。その第４回目です。運動性に関することですので、youtube からの動画資料を多くお借りしての解説です。両棲類について扱います。 本コラム作成の為の参考サイト： https://ja.wikipedia.org/wiki/両生類 https://en.wikipedia.org/wiki/Amphibian https://ja.wikipedia.org/wiki/オオサンショウウオ https://en.wikipedia.org/wiki/Japanese_giant_salamander https://ja.wikipedia.org/wiki/アシナシイモリ https://en.wikipedia.org/wiki/Gymnophiona https://ja.wikipedia.org/wiki/メキシコサンショウウオ https://en.wikipedia.org/wiki/Axolotl https://ja.wikipedia.org/wiki/カエル https://en.wikipedia.org/wiki/Frog https://ja.wikipedia.org/wiki/ウシガエル https://en.wikipedia.org/wiki/American_bullfrog https://ja.wikipedia.org/wiki/ゴライアスガエル https://en.wikipedia.org/wiki/Goliath_frog 日本小児内分泌学会   思春期早発症 http://jspe.umin.jp/public/sishunnki.html

BIGGEST Salamander in Japan!

2019/01/27　Brave Wilderness

https://youtu.be/8vAxdmb-Qkc

オオサンショウウオにコヨーテさんも興奮気味ですね。尻尾が縦方向に扁平化

していることにご注目下さい。全長１２０ｃｍ超、体重１４ｋｇの個体です。

うなぎのようなイモリ【ヒラオミズアシナシイモリ】in東山動物園

2014/07/31　動く！動物図鑑

このうなぎのような生き物は実はカエルやイモリなどと同じ両生類の仲間です。正確に

はアシナシイモリといい、名前の通り脚がありません。また、目もほとんど見えません。

うなぎのように泳ぎ、硬い頭で地面を掘りながら餌を探します。アシナシイモリの仲間に

は地中で暮らすものもあれば、ミズアシナシイモリのように水中で暮らすものもいます。

https://youtu.be/uIRjph59DU0

ヘビ化したサンショウウオですね。院長は東京都中野区の有名なペット店

で水槽内の現物を見ましたが、面白みを覚えず全然購入する気になりま

せんでした。形態学的には内臓の対称性がちょっと気になります。産卵に

成功しさえすれば継代維持も楽そうです。研究予算に乏しい様な生物学

関連研究室でこれを研究対象としたら如何かと思います。受精卵の発育

過程を追い求め遺伝子の発現を調べれば四肢退化の過程が突き止め

られ、Nature ぐらいにはすぐに掲載されるやもしれません。

まぁ、頑張ってください！

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2b

/Ambystoma_mexicanum_at_Vancouver_Aquarium.jpg

ZeWrestler, CC BY 3.0

<https://creativecommons.org/licenses/by/3.0>, via Wikimedia Commons

アホロートルはメキシコサンショウウオAmbystoma mexicanum  の幼型

成熟（ネオトニ−）個体として有名です。これはアルビノの品種ですね。鰓呼

吸し一生水中で過ごします。魚に小さな手足が付随する様な生き物です。

	両棲類のロコモーション 　過去には、エリオプスなるカエルの出来損ない？の様な馬鹿デカい！両棲類も地球上に棲息していましたが、現生の両生類はオオサンショウウオを除いては皆小型となり、イモリ、アシナシイモリ（共に水中生活性が高い）、それとカエル、の３つから構成される生物群です。幼生（カエルではオタマジャクシ）の時には尻尾を左右に振って前方推進力を得ますが、イモリとアシナシイモリでは成体となってもそのまま体幹を左右にくねらせて進みます。オオサンショウウオの尻尾を見ると縦方向に扁平化しているのが明瞭ですが、左右に振って推進力を得ると同時に方向舵としても利用出来る筈です。四肢も媒体に引っかけて前方推進力を得ます。尚、オオサンショウウオは上野動物園の水族館（不忍池の北側）の水槽内に観察出来ます。 　因みにペット店で販売されているアホロートルはメキシコサンショウウオ  Ambystoma   mexicanum  の幼型成熟（ネオトニー）タイプとして有名です。別名は Mexican walking fish メキシコの歩く魚、です。要するに、幼生が成体に変態することなくそのまま性成熟して子孫を遺すことが出来ます。鰓呼吸のままですので一生水中生活を続けます。空気呼吸はしません。冷水中に住み、代謝は低く、言わばとろ火でゆっくりとお湯を沸かすような成長ぶりですが、これに実験的に甲状腺ホルモンのサイロキシン（チロキシン）を投与すると成体のサンショウウオに一気に変態します。或る意味、甲状腺機能低下症気味のサンショウウオですが、性腺（のみ？）がまともに成熟するのが不思議です。アホロートルは性腺の発達を司るホルモン系の生物時計の進み具合が身体を発達させる甲状腺＜系列＞より早く進むとのアンバランスが顕著化した生き物と言えるのかも知れませんね。ヒトでは思春期早発症が知られ、身体が子供の時代に性毛の発生を見たり乳房が肥大化するなどして親が慌てて大学病院に駆け込むに至りますが、性腺を司る臓器の腫瘍に起因する事例がそこそこあります。 　アシナシイモリは、ウナギにも非常によく似ています。ヘビと同様に、四肢が邪魔となる場所、詰まりは地中や泥中、狭い隙間に活路を見出して進化した動物と考えれば宜しいと思います。四肢の小さくなった個体の生存率が高まり、四肢の退化傾向が強化され、遂には消失した、との進化シナリオを描けば間違いでは無いと思います。ここら辺を遺伝子発現の機構を元に解明すればノーベル賞一歩手前ぐらいの業績になりそうに院長は思っています。まぁ、医学生物学の研究にネズミばかりを使うのは止めて！両棲類にシフトすべきとも考えます。

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e2/Common_Bullfrog_skeleton.jpg

Ryan Somma, CC BY-SA 2.0

<https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0>, via Wikimedia Commons

ウシガエルの交連骨格標本です。ちょっと分かり難いですが、脊椎骨の数が

著しく減少すると同時に肋骨が有りません。頭と体幹を一体化して跳躍時の

ブレを抑制する造りでしょう。胸骨は両前肢の間に張り出しています。肩甲骨

の背側に大きな弯曲した肩甲軟骨が配置していて結合組織で頭のすぐ後ろ

の椎骨に付着しているのですが、着地時のショックアブソーバーとして機能し

ていそうです。ガマガエルの仲間とは胸骨形状が違っています。

ウシガエルはそのサイズから骨格標本作製の入門編として役立ちますが、法

律が改正され生体の運搬が禁じられていますので、捕獲したその場で殺処分

する必要が出ます。ちょっと辛いですね。尚、美麗な標本を得るには専門的な

経験を持つ指導者無しでは上手く行きません。

WORLD'S BIGGEST FROGS

2017/04/22 Photo Buffer

Most frogs can fit in the palm of your hand, or even on the tip of your finger.

But the Goliath frog (Conraua goliath), the world’s largest frog, may grow up to

3 feet long when it is stretched out and can weigh as much as a newborn baby,

about 7 lbs (3.2 kg).

https://youtu.be/Iwss0ZyzHSw

ゴライアスガエル。世界最大のカエルでアフリカの極く狭い範囲に棲息します。

いい加減にしてくれ、と言いたくなるほどの大きさですね。

	カエルのロコモーション 　ご存じの様にカエルは左右対照性に運動し、後肢利用の跳躍で地表を進みます。尤も、ガマガエルは地表を跳躍せずに四肢を左右交互に用いてのそりのそりと歩行します。カエルの頭部＋体幹は脊椎骨の数も大幅に減少するなどして一体化構造していますので、ガマガエルが歩行しても体幹の左右へのくねりは殆ど発生しません。この様な一体化は、飛翔するトリの体幹部が一体化して飛行船の本体の様な形状を呈するのと同様、跳躍への適応であり、後肢が産生したパワーを無駄なく前方推進へと利用する為の適応でしょうね。まぁ、ロコモーション的に特殊化を遂げた両棲類と言えるでしょう。上にも述べましたが、幼生のオタマジャクシが尻尾を左右に振って泳ぎますが、これが子ガエルに変態する際には大きくロコモーション様式が切り替わる訳です。身体の筋骨格系が大きく変化して左右対照性の跳躍運動に切り替わる過程で、筋肉の運動を制御する脳（小脳に相当する部分）の制御システムも大きく変化する訳ですが、このシステム変化がどのように切り替わるのかを研究したら大変面白ろそうです。それ以外にも幼若時には手足を再生する能力も持ちますので研究対象としてはあれこれ使えそうな生き物に見えます。上にも述べましたが両棲類の研究が大きな成果を生む用には感じます。 　２０年近く前に研究の為に自宅で一時期ウシガエルを飼育していたことがありました（研究目的等の特別な許可を得ている場合を除き、現在は法律で飼育が禁止されています）。その時はプラスチック製の巨大な漬け物樽を風呂場に置き、中に数頭のウシガエルを放ち、木の蓋で押さえていたのですが、鳴き声に加え、ジャンプして頭を木の蓋にぶつけるボコボコ言う音には困りました。一般人が飼育できるサイズではありません。これから想像すると、世界最大種のゴライアスカエルの飼育はただ事では無さそうで、専用のプール付きの頑丈に設計された温室を構える必要がありそうです。因みに、カメもカエルもそうなのですが、院長は餌食い拒否の個体に対する、餌を食わせて呑み込ませるノウハウは持っており、この点は子供の時から各種生き物飼育に明け暮れてきた自分の十八番ですね。餌食い拒否でお困りの方は早めにご相談ください。まぁ、哺乳類相手オンリーの獣医師にはこれは難しいかもしれません。