ドワーフイカ

ドワーフイカ
シアトル水族館のAscarosepion bandense
科学的分類この分類を編集する
王国： 動物界
門: 軟体動物
クラス： 頭足動物
注文： セピダ
家族： セピイ科
属: アスカロセピオン
種：
A. バンデンス
二名法名
アスカロセピオン・バンデンセ

ドワーフイカ（Ascarosepion bandense）は、スンピー・スパインド・イカとも呼ばれ、インド太平洋中部の浅瀬沿岸域に生息するイカの一種です。[ 4 ] [ 5 ] 2023年の系統解析により、本種は旧称（Sepia bandensis）から再分類されました。[ 6 ] Sepia baxteriおよびSepia bartlettiはシノニムの可能性があります。サンゴ礁や砂浜の海岸によく見られ、通常はナマコやヒトデと共生しています。[ 5 ]

他の頭足類と同様に、コウイカはカモフラージュとコミュニケーションのために、皮膚の模様を素早く変化させることができます。本種は、集中化された脳と腕に広がるニューロンネットワークを含む複雑な神経系に支えられた、顕著な認知能力を示します。扱いやすい体格、豊富な行動レパートリー、そして進化を続ける遺伝学的ツールにより、神経科学および行動研究におけるモデル生物としてますます利用されています。

語源

属名Ascarosepionは、古代ギリシャ語のἄσκαρος (áskăros)（「靴」または「スリッパ」）とσηπία ( sēpía )（「イカ」）のラテン語化に由来する。Ascarosepionは2023年の系統分類研究によって属名が復活するまで、Sepiaの同義語と考えられていた。 [ 6 ]種小名bandenseは、ホロタイプが採集されたバンダ・ネイラの地名と、「～の」または「～から」を意味する接尾辞-enseに由来すると考えられる。[ 2 ]

説明

一般的なイカ類と同様に、 A. bandenseの体は外套膜（成体で通常約4～7cm）、目に見える8本の腕、そして2本の摂食触手（通常は頭部の中に収納されている）で構成されている。皮膚は色素胞と乳頭と呼ばれる皮下筋で覆われており、どちらも神経制御下にある。色素胞は孵化直前に発達し、イカが模様を素早く劇的に変化させることを可能にする。同様に、乳頭はイカが皮膚の一部を上下させることで物理的な質感を変化させることを可能にする。[ 4 ] [ 7 ] [ 8 ]これらの外観の変化は、環境に擬態するため、また同種間の社会的シグナル伝達に利用されている。[ 4 ] [ 9 ]

性成熟に達すると、コイカは性的二形性を示します。オスはメスよりも大きく成長し、寿命もメスよりわずかに長くなります（メスは約6～9ヶ月、オスは約9～12ヶ月）。また、オスとメスは性別に特有の行動をとります。

ドワーフイカは、外套膜の縁に並ぶ半透明の鰭を波打たせながら泳ぎ、同時にイカの甲で浮力を制御する。また、漏斗から水を素早く排出することで高速移動も可能だ。海底を「歩く」ように泳ぐ姿がよく観察される。これは、下側の腕を使って体を前に引っ張る動きである。[ 5 ]

生態学

生涯の歴史

メスのコビトコウカは1～2ヶ月間繁殖活動を行い、その間に複数の卵を産みます。コビトコウカの卵は直径約1cmで、保護のために墨を混ぜた胚ゼリーで覆われています。卵はブドウの房のように5～40個ほどの塊になって産み付けられ、サンゴなどの硬い表面に付着し、親の世話を受けることなく成長していきます。[ 4 ] [ 5 ]

約4週間後、卵は孵化し、成体のミニチュア版のような非常に早熟なコウイカになります。数日以内に、泳ぎ、カモフラージュし、小さな獲物を狩ることができるようになります。コビトコウイカは孵化後約3～4ヶ月で性成熟に達し、 [ 4 ] [ 5 ]、その時点でオスとメスは複数のパートナーと交尾します。オスは、黒い背景に高コントラストの縦縞模様の白い縞模様を描く特徴的な攻撃的なディスプレイを用いて、メスをめぐって争います。これらのディスプレイは、オス同士の物理的な争いに先行することが多く、オスは腕で互いに掴み合い、くちばしで噛み合います。交尾中、オスは交尾器官を用いて精包の束をメスの頬部に挿入します。メスは産卵の準備ができるまで精子を体内に貯蔵することができます。[ 4 ]

繁殖期を終えると、コイカは老化の兆候を見せ始めます。その後、生後9ヶ月ほどで死ぬまで成長を続けます。[ 4 ]

給餌

ドワーフコウイカは雑食性の絶対肉食性で、様々な甲殻類や小魚を捕食します。コウイカは主に視覚で獲物を特定すると、行動パターンを変え、腕を上げてゆっくりと「忍び寄る」ように近づきます。そして、吸血用の触手を素早く伸ばし、獲物を捕らえて口腔へと引き寄せます。コウイカは腕で獲物を捕らえ、毒を注入して麻痺させます。[ 10 ]獲物が麻痺すると、コウイカは嘴で小さな破片を噛み切ります。現在、コウイカの毒の正確な組成と進化、そして他の動物の毒との比較について研究が進められています。[ 11 ] [ 12 ]

社会的行動

野生下ではコビトコウカは主に単独で行動しますが、いくつかの社会行動が観察されています。コビトコウカは、同種の個体との社会的な相互作用において特有の行動パターンを示すことがよくあります。これらの行動パターンの一部は、例えば攻撃性など特定の行動と関連付けられていますが、社会的な行動パターンの大部分がどのように利用されているかは正確にはわかっていません。[ 4 ] [ 13 ]飼育下では、十分なスペースが与えられていれば、メスと若いオスを一緒に飼育できる場合が多いです。

神経系

5億年以上前に脊椎動物を含む系統から分岐したにもかかわらず、イカは驚くべき知能を示しています。[ 14 ]頭足動物の神経系の多くの側面も脊椎動物の神経系に似た構造をしています。[ 15 ]

しかし、頭足動物の脳は脊椎動物の脳とはいくつかの重要な点で異なっています。頭足動物の脳のニューロンは、一般的に単極性で無髄です。脳葉内では、ニューロンは外周に細胞体、内側に神経突起が伸びて神経網を形成するように配列される傾向があります。脊椎動物の脳で特定されている典型的な領域は、頭足動物自体には存在しませんが、様々な類似体が示唆されています。[ 15 ]脊椎動物では体内のニューロンの大部分が中枢脳に局在していますが、頭足動物のニューロンははるかに広範囲に分布しています。頭足動物のニューロンのかなりの割合は、中枢脳に加えて、腕の神経節に分布しています。 [ 14 ]特にイカでは、腕が中枢脳の関与なしに特定のタスクを学習できることが示されています。[ 16 ]

中枢脳

コビトコウカの中枢脳は、頭部の食道を取り囲むように32の異なる葉から構成されています。脳の後部は軟骨層によって保護されています。[ 17 ]これらの葉は、主に食道の上部と下部に位置する食道上塊と食道下塊と呼ばれる2つの大きな構造と、視索複合体に大まかに分類されます。[ 17 ] [ 18 ]脳葉とそれに関連する組織単位は以下のとおりです。[ 17 ]

  • 食道上腫瘤
    • 垂直葉複合体
      • 垂直ローブ
      • 亜垂直葉
      • 上前頭葉
      • 下前頭葉
      • 後部前頭葉
    • 基底葉複合体
      • 前基底葉前部
      • 前後基底葉
      • 交連前葉
      • 背側基底葉
      • 基底間葉
      • 正中基底葉
      • 外側基底葉
  • 食道下腫瘤
    • 足葉複合体
      • 前足葉
      • 後足葉
      • 外側ペダル葉
      • 前背側色素胞葉
      • 前腹側色素胞葉
    • マグノ細胞ローブ複合体
      • 背側の大細胞葉
      • 腹側の大細胞葉
      • 後部大細胞葉
    • 嘴臓葉複合体
      • 淡蒼球臓葉
      • 外側腹側淡蒼球臓葉
      • 後部色素胞葉
      • 背側血管運動野
      • 腹側血管運動野
    • 腕葉複合体
      • 腕葉
      • 上頬葉
      • 下頬葉
  • 視索複合体
    • 視神経節
    • 花柄の裂片
    • 背外側葉
    • 視腺
    • 嗅球

ビジョン

脊椎動物の目と同様に、イカの目は瞳孔と水晶体を通して光を感光性網膜に焦点を合わせます。イカの瞳孔は変化する光条件に適応するために拡大・縮小することができ、縮小すると独特の波型の開口部（しばしば「W」と表現されます）を形成します。[ 19 ] [ 20 ]人間が水晶体の形状を調整することで光を集めるのとは対照的に、イカの水晶体は固定形状で、網膜に対して移動させることで光を集めます。[ 19 ]光受容器からの情報は同側視葉に送られ、多数の神経索を介して処理されます。コビトイカの視葉は脳の容積の75%を占めています。[ 17 ]視葉から外側基底葉への大きな投射があります。この経路は、色素胞葉（皮膚上の色素胞筋に神経を送る）を介して視覚刺激を皮膚パターンに変換することに関与していると示唆されている。[ 13 ] [ 17 ]

イカの網膜には1種類の光受容体しか見つかっていないため、色覚異常である可能性が示唆されている。[ 13 ] [ 21 ] [ 22 ]この発見により、イカがどのようにして異なる色の背景にこれほどうまくカモフラージュできるのかは正確には不明である。1つのメカニズムとして提案されているのは色収差で、W字型の瞳孔が異なる色の光を網膜の異なる部分に散乱させるというものである。[ 13 ] [ 22 ]他に提案されているメカニズムとしては、 RNA編集[ 13 ]や、イカが検知できる偏光情報の利用などがある。これに対し、一部の研究では、イカは実際には真の色覚異常であり、コントラストによってのみ色を区別できると示唆している。[ 21 ]現時点では、これらの仮説のどれが正しいのか、あるいは正しいとすればどれなのかは不明である。[ 13 ] [ 21 ]

迷彩

他の頭足動物ほど柔軟ではないものの、コビトコウカは驚くほど多様な模様を生み出すことができる。[ 8 ]他の多くの体色を変える動物とは対照的に、頭足動物の色素胞は神経制御されており、1秒未満で模様を変えることができる。[ 7 ]頭足動物の色素胞は、筋肉の輪に囲まれた色素で満たされた細胞で構成されている。脳からの入力を受け取ると、色素胞を取り囲む筋肉が収縮し、細胞が拡張して皮膚のその部分の色が見えるようになる。筋肉が弛緩すると、細胞は弾性張力によって収縮し、色は見えなくなる。[ 13 ]コビトコウカは一般的に背景に同色になる傾向があるが、主に社会的交流の際に表示されると思われるその他のさまざまな模様を持っている。[ 8 ] [ 13 ]ドワーフイカは、体の両側半分に1つずつ、同時に2つの異なる模様を表示することができます。これは、2つの色素胞のそれぞれが体の両側を独立して制御できる可能性があることを示唆しています。[ 13 ]

イカは周囲の環境に驚くほどよく溶け込みますが、視覚環境を完全に再現するわけではありません。[ 13 ]その代わりに、イカの視覚経路は視覚環境の特定のテクスチャ統計を計算し、その統計を使用して、環境に溶け込みながらも新しいパターンを生成するのではないかと示唆されています。[ 13 ] [ 23 ] [ 24 ]

化学受容

化学受容はイカのグループによって異なりますが、コビトイカは吸盤にある受容体を通して化学的な信号を感知できると考えられます。[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]

体性感覚

頭足動物は触覚情報、特に腕からの情報を利用して周囲の環境を探索し、獲物を捕獲します。[ 14 ]

学習と記憶

コビトコウカは複雑な行動を学習でき、エピソード記憶のような記憶を持つことが示されている。[ 14 ] [ 28 ] [ 29 ]これらの行動の多く、特に視覚や痛みの手がかりを伴う行動は、垂直葉と関連付けられている。[ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]垂直葉は、標準的な小脳回路に似ていることから「小脳様構造」と呼ばれることが多い、まばらに接続されたエンコーダー-デコーダー ネットワークで構成される。[ 33 ]昆虫のキノコ体や哺乳類の海馬の三シナプス回路も含まれるこれらのタイプの構造は、パターン分離、つまり複雑な刺激を適切な行動に関連付ける学習の重要な要素に有用であることが示されている。[ 34 ] [ 35 ] タコとコウカはこの同じ構造を共有しているが、学習の部位は2 つの分類群間で異なる。[ 36 ]この違いがどのような意味を持つのかはまだ不明である。

モデル生物として

行動レパートリーが豊富で、世代時間が短く、実験室での取り扱いが比較的容易なことから、コビトコウイカは頭足動物のモデル生物として人気が高まっている。[ 4 ]生きた動物の神経活動をより簡単に追跡できるように、トランスジェニック系統を作成するための研究が現在進行中である。[ 37 ]

参照

参考文献

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