魚
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魚
バラサメ、硬骨魚
バラサメ、硬骨魚
科学的分類この分類を編集する
王国： 動物界
門: 脊索動物
クレード: 嗅覚器官
亜門: 脊椎動物
含まれるグループ
分岐論的に含まれるが伝統的に除外されている分類群

四肢動物

魚類は、水生で、羊膜性で、鰓を持つ脊椎動物であり、泳ぐための鰭と硬い頭蓋骨を持つが、指のある四肢を持たない。魚類は、より基底的な無顎魚類と、より一般的な有顎魚類に分類でき、後者には現生の軟骨魚類と硬骨魚類のすべてに加え、絶滅した板皮類と棘魚類が含まれる。全ての魚類を単一の綱（魚類）に分類するという長年の伝統を破り、現代の系統分類学では、魚類を四肢動物を除く全ての脊椎動物を含む側系統群とみなしている。英語では、「fish」の複数形は、個体を指す場合はfish 、種を指す場合は fishesである。

ほとんどの魚類は変温動物であり、体温は周囲の水温によって変化しますが、ホホジロザメやマグロのように大型で活発に泳ぐ魚の中には、より高い体幹温度を維持できるものもあります。多くの魚類は、求愛行動などにおいて、音声によって互いにコミュニケーションをとることができます。魚類の研究は魚類学として知られています。

現生魚類は33,000種以上存在し、これは脊椎動物の中で最大のグループであり、両生類、爬虫類、鳥類、哺乳類といった他の従来の綱の種を合わせた数よりも多くなっています。魚類の大部分は条鰭綱（条鰭類）に属し、現生脊椎動物の約半数を占めています。

最古の魚類はカンブリア紀に小型の濾過摂食動物として出現し、古生代を通して進化を続け、多くの形態へと多様化しました。呼吸専用の鰓と対鰭を持つ最古の魚類である貝皮類は、無脊椎動物の捕食者から身を守る外骨格として機能する重い骨板を持っていました。顎を持つ最初の魚類である板皮類はシルル紀に出現し、「魚類の時代」と呼ばれるデボン紀に大きく多様化しました。

硬骨魚類は、浮袋と後に骨化した内骨格の存在によって区別され、頂点捕食者である板皮類がデボン紀末の絶滅で絶滅した後に、魚類の支配的なグループとして現れました。硬骨魚類はさらに肉鰭類と条鰭類に分けられます。現在生きている魚類の約96%は硬骨魚類です。これは、顎を突き出すことができる条鰭類の最高グループです。四肢動物は、主に陸生の脊椎動物の系統で、古生代後期以来、水生および陸上の生態系の最高栄養段階を支配してきましたが、石炭紀に肉鰭類から進化し、浮袋と相同性のある空気呼吸の肺を発達させました。

魚は先史時代から人類にとって重要な天然資源であり、特に食用として利用されてきました。商業漁師や自給漁師は、天然漁場で魚を捕獲したり、池や海中の養殖場で魚を養殖したりしています。魚は娯楽目的で捕獲されるだけでなく、飼育者によって水族館や庭の池で個人的または公共の展示用に装飾品として飼育されています。魚は古くから人類の文化において重要な役割を果たし、神々や宗教的シンボルとして、また芸術、書籍、映画の題材として用いられてきました。

語源

「魚」という語はゲルマン祖語に由来し、ドイツ語のFisch、ラテン語のpiscis、古アイルランド語のíascと関連があるが、正確な語源は不明である。一部の権威者は、イタリック語、ケルト語、ゲルマン語でのみ確認されているインド・ヨーロッパ祖語の語根* peysk-を再構築している。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]

生物学では「fish」と「fishes」はしばしば同じ意味で使われますが、異なる意味を持ちます。「fish」は単数​​名詞として、または単一種の複数の個体を表す複数名詞として用いられます。「fishes」は異なる種または種群を表すために使用されます。[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]

進化

化石の歴史

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ダンクルオステウスは、約 4 億年前のデボン紀に生息していた巨大な装甲板皮類です。

約5億3000万年前のカンブリア爆発の際には、ハイコウイクティスのような、脊索と体の前部に眼を持つ魚のような動物が化石記録に現れました。[ 8 ]カンブリア紀後期には、コノドントのような他の顎のない形態が出現しました。[ 9 ] [ 10 ]

シルル紀には、ダンクルオステウスのような巨大な装甲板動物である顎を持つ脊椎動物が現れます。[ 11 ]顎を持つ魚類もシルル紀に現れました。[ 12 ]軟骨魚綱[ 13 ] [ 14 ]と骨魚綱[ 15 ]です。

デボン紀には、板皮類、肉鰭類、初期のサメなど魚類の多様性が大幅に増加し、デボン紀は「魚類の時代」と呼ばれるようになりました。[ 16 ] [ 17 ]

系統発生

魚類は側系統群である。顎類（顎口類）や硬骨魚類（硬骨魚綱）を含む系統群には、通常は魚類とはみなされない四肢動物（主に陸生の四肢脊椎動物）の系統群も含まれるからである。 [ 18 ] [ 19 ]鯨類や魚竜などの一部の四肢動物は、収斂進化によって二次的に魚のような体型を獲得した。[ 20 ]一方、『世界の魚類』では、「私たち人間を含む四肢動物は単に変化した硬骨魚類であるという認識がますます広まっているため、現在ではすべての四肢動物を含む系統群として硬骨魚綱を用いることに抵抗はない」と述べている。[ 19 ]

現存する魚類の生物多様性は、様々なグループに不均等に分布している。顎を突き出すことができる硬骨魚類である硬骨魚類は、魚類の種の96％を占める。[ 21 ] [ 19 ]系統分類図[ 22 ]は、現生魚類のすべてのグループ（それぞれの多様性[ 19 ]とともに）と四肢動物[ 23 ]の進化的関係を示している。絶滅したグループは短剣（†）でマークされ、位置が不明なグループ[ 22 ]は疑問符（？）と破線（- - - - -）でラベル付けされている。25,000種を超えるグループは太字で示されている。

脊椎動物

円口類（118種：ヌタウナギ類、ヤツメウナギ類）

分類学

魚類（四肢動物を除く）は側系統群であり、このため、古い参考文献に見られる魚類綱は、もはや正式な分類には用いられていない。伝統的な分類では、魚類は現存する3つの綱（「無顎類」、「軟骨魚類」、「硬骨魚類」）に分類され、絶滅種はこれらの綱に分類される場合もあれば、独自の綱として分類される場合もある。[ 24 ]

魚類は脊椎動物種の半数以上を占めています。2016年現在、32,000種以上の硬骨魚類、1,100種以上の軟骨魚類、100種以上のヌタウナギ類とヤツメウナギ類が記載されています。これらの3分の1は、9つの大科に属します。大から小の順に、コイ科、ハゼ科、シクリッド科、カラシン科、ロリカリア科、バリトラ科、ハタ科、ラブダ科、カサゴ科です。約64の科は単型で、1種のみを含みます。[ 19 ]

多様性

魚類の大きさは、全長16メートル（52フィート）の巨大なジンベイザメ[ 25 ]から、コイ科のPaedocypris progenetica [ 26 ]やずんぐりとした幼魚の魚[ 27 ]のような、わずか8ミリメートル（0.3インチ）の小さな硬骨魚類まで多岐にわたります。

魚類の遊泳能力は、マグロ、サケ、ジャックのように1秒間に10～20体長の距離を泳ぐことができるものから、ウナギやエイのように1秒間に0.5体長以下しか泳げないものまで様々である。[ 28 ]

  • 最速：例：サケ、10～20体長/秒
    最速：例：サケ、10～20体長/秒
  • 最も遅い例：ウナギ、0.5体長/秒
    最も遅い例：ウナギ、0.5体長/秒

典型的な魚類は冷血動物であり、流線型の体で速く泳ぎ、鰓を使って水中から酸素を吸収し、2対の対鰭、1つまたは2つの背鰭、尻鰭と尾鰭を持ち、顎を持ち、鱗で覆われた皮膚を持ち、卵を産みます。それぞれの基準には例外があり、体型や生活様式に多様な多様性が生まれます。例えば、速く泳ぐ魚の中には温血動物もいますが、遅く泳ぐ魚の中には流線型を捨てて他の体型を採用しているものもあります。[ 29 ]

生態学

生息地

さまざまな魚種が、さまざまな淡水および海洋の生息地に適応しています。

魚類は淡水生態系と海洋生態系にほぼ均等に分かれており、淡水魚種は約15,200種、海洋魚種は約14,800種が存在します。[ 30 ]インド太平洋のサンゴ礁は海洋魚類の多様性の中心を構成していますが、[ 31 ]大陸淡水魚は熱帯雨林の大河川流域、特にアマゾン、コンゴ、メコン川流域で最も多様性に富んでいます。[ 32 ]新熱帯区の淡水域だけで5,600種以上の魚類が生息しており、地球上の全脊椎動物種の約10%を占めています。 [ 33 ]

魚類はほとんどの水域に豊富に生息しています。山岳高地の渓流（例：イワナやガジョン）から深海（例：カスクウナギやスネイルフィッシュ）の深海や超深海まで、ほぼすべての水生環境で見られますが、海洋の最深部25%では発見されていません。[ 34 ]これまでに発見された海洋で最も深い場所に生息する魚類は、プエルトリコ海溝の底、水深8,370メートル（27,460フィート）で記録されたカスクウナギ（Abyssobrotula galatheae ）です。[ 35 ]

温度の面では、ヨナのアイスフィッシュは南極海の冷たい水域[ a ]に生息しており、南緯79度のフィルヒナー・ロンネ棚氷の下もその1つです[ 37 ]。一方、デザートパップフィッシュは砂漠の泉、小川、湿地帯に生息しており、塩分濃度が高く、水温が36℃にも達することがあります[ 38 ] 。 [ 39 ]

いくつかの魚は主に陸上で生活し、水辺の陸上で産卵する。[ 40 ]トビハゼは干潟で餌を食べ、互いに交流し、水中に潜って巣穴に隠れる。[ 41 ]未記載種のPhreatobius属は、この虫のようなナマズが水に浸かった落ち葉の中でのみ生息するため、真の「陸魚」と呼ばれている。[ 42 ] [ 43 ] 複数の科の洞窟魚が地下湖、地下河川、帯水層に生息する。[ 44 ]

寄生虫と捕食者

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他の動物と同様に、魚類も寄生虫に悩まされています。一部の種は、外部寄生虫を除去するためにクリーナーフィッシュを利用しています。中でも最もよく知られているのは、インド洋と太平洋のサンゴ礁に生息するブルーストリーク・クリーナーベラです。これらの小魚は、他の魚が集まるクリーニングステーションを維持し、クリーナーの注意を引くために特定の動きを行います。[ 45 ]クリーニング行動は多くの魚類グループで観察されており、その中には、クリーナーであるEtroplus maculatusと、はるかに大型のE. suratensisという、同じ属の2種のシクリッドの間の興味深い事例があります。[ 46 ]

魚類は淡水および海洋の食物網において多くの栄養段階を占めています。上位の魚類は捕食性であり、その餌の大部分は他の魚類です。[ 47 ]さらに、イルカやアザラシなどの哺乳類は魚類を餌としており、カツオドリやウミウなどの鳥類も同様です。[ 48 ]

解剖学と生理学

移動

典型的な魚の体は、背骨の両側にある一対の筋肉を交互に収縮させることで、効率的に泳ぐように適応しています。これらの収縮は、体に沿って下方に移動するS字カーブを形成します。それぞれのカーブが尾びれに達すると、水に力が加わり、魚は前進します。他のひれは、航空機のフラップのような操縦翼面として機能し、魚はあらゆる方向に舵を取ることができます。[ 49 ]

体組織の密度は水よりも高いため、魚類はその差を補わなければ沈んでしまいます。多くの硬骨魚類は、浮袋と呼ばれる内臓を持っており、これに含まれるガスの量を増減させることで浮力を調節しています。 [ 50 ]

魚類の鱗は、硬さと重量を増す代わりに、捕食者から身を守る役割を果たします。 [ 51 ]魚類の鱗は反射率が高いことが多く、この銀色は外洋でのカモフラージュとして機能します。周囲の水はすべて同じ色なので、水面の像を反射することで、ほぼ透明になります。[ 52 ]

循環

魚の心臓は血液を鰓に送り出し、そこで酸素を取り込み、その後、血液はそれ以上のポンプ作用を受けることなく全身に流れ、心臓に戻ります。

魚類は閉ループ循環器系を持っています。心臓は血液を全身に送り出す単一のループを形成します。比較すると、哺乳類の心臓は2つのループを有しており、1つは肺が酸素を取り込むためのループ、もう1つは体に酸素を届けるためのループです。魚類では、心臓は鰓を通して血液を送り出します。酸素を豊富に含んだ血液は、哺乳類とは異なり、それ以上のポンプ作用を受けることなく体組織へと流れていきます。そして最終的に、酸素が枯渇した血液は心臓に戻ります。[ 53 ]

呼吸

鰓

魚類は咽頭の両側にある鰓を使ってガス交換を行う。鰓は櫛状の構造物であるフィラメントから成り、それぞれのフィラメントには毛細血管が張り巡らされており、酸素と二酸化炭素の交換のための広い表面積を提供している。魚類は口から酸素を豊富に含んだ水を吸い込み、鰓に送り込むことでガス交換を行う。鰓内の毛細血管の血液は水流と逆方向に流れるため、効率的な逆流交換が実現する。鰓は酸素の少ない水を咽頭の側面にある開口部から押し出す。軟骨魚類には複数の鰓孔があり、サメは通常5対、時には6対または7対の鰓孔を持つ。魚類は鰓に酸素を供給するために泳ぐ必要があることが多い。硬骨魚類には両側に1つの鰓孔があり、保護用の骨の覆い、すなわち鰓蓋の下に隠れている。魚類は頭部の筋肉を使って鰓に酸素を供給することができる。[ 54 ]

空気呼吸

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約50科400種の魚類は空気呼吸が可能で、酸素の少ない水域で生活したり、陸上に上がったりすることができます。[ 55 ]魚類のこの能力は、単循環式循環によって制限される可能性があります。空気呼吸器官から排出される酸素化された血液が、体の他の部分から心臓に戻る酸素化されていない血液と混ざってしまうからです。肺魚、ビチル、ロープフィッシュ、ボウフィン、ライギョ、アフリカカワハギは、このような混合を減らし、鰓から酸素の少ない水域への酸素損失を減らすように進化しました。[ 55 ]

ビキルや肺魚は四肢動物のような一対の肺を持ち、空気を吸い込むために水面に浮上する必要があり、必須の空気呼吸者となっている。岩礁や潮間帯に生息する魚類を含む多くの他の魚類は通性空気呼吸者であり、干潮時には毎日のように水面から出ている時は空気呼吸をし、水中では鰓呼吸を行う。イワシやトビハゼなどの沿岸魚類の中には、一時的に空気にさらされる生息地で餌をとるために水から出ることを選択するものもいる。[ 55 ]ナマズの中には消化管から空気を吸収するものもいる。[ 56 ]

消化

消化器系は、口から肛門まで伸びる管（腸）から構成されています。ほとんどの魚類の口には、獲物を掴んだり、植物質を噛み切ったり削ぎ落としたり、食べ物を砕いたりするための歯があります。食道は食べ物を胃に運び、そこで貯蔵され、部分的に消化されます。括約筋である幽門は、食べ物を一定間隔で腸に放出します。多くの魚類は幽門の周囲に指状の袋（幽門盲嚢）を持っていますが、その機能は疑わしいものです。膵臓は食べ物を消化するために酵素を腸に分泌します。また、腸自体から直接分泌される酵素もあります。肝臓は胆汁を生成し、脂肪を腸で吸収しやすい乳化液に分解するのに役立ちます。[ 57 ]

排泄

ほとんどの魚は窒素老廃物をアンモニアとして排出します。これは鰓から排泄されるか、腎臓で濾過されます。塩分は直腸腺から排泄されます。[ 58 ]海水魚は浸透圧によって水分を失い、腎臓は水分を体内に戻し、濃縮尿を生成します。淡水魚では逆のことが起こり、浸透圧によって水分を吸収し、薄い尿を生成します。一部の魚は淡水と海水の両方で機能できる腎臓を持っています。[ 59 ]

脳

嗅覚葉、終脳、視神経節、小脳、大脳皮質の対を示した図
ニジマスの脳の図（上から見た図）

魚類は他の脊椎動物に比べて体の大きさに比べて脳が小さく、通常は同サイズの鳥類や哺乳類の脳質量の15分の1である。[ 60 ]しかし、一部の魚類は比較的大きな脳を持っており、特にモルミル類やサメは、体重に対する脳の大きさが鳥類や有袋類とほぼ同じである。[ 61 ]脳の前部には嗅葉があり、これは2本の嗅神経を介して鼻孔からの信号を受信して​​処理する一対の構造である。[ 60 ]

ヌタウナギやサメなど、主に嗅覚で獲物を捕らえる魚類は、非常に大きな嗅覚葉を持っています。その後ろには終脳があり、魚類では主に嗅覚を司っています。これらの構造は合わせて前脳を形成します。前脳と中脳を繋ぐのは間脳で、ホルモンや恒常性維持に関与しています。松果体は間脳のすぐ上にあり、光を感知し、概日リズムを維持し、色の変化を制御します。[ 60 ]

中脳には2つの視葉が含まれます。ニジマスやシクリッドなど、視覚で狩りをする種では、これらの視葉は非常に大きくなります。後脳は遊泳とバランス感覚を制御します。単葉の小脳は脳の中で最も大きな部分であり、ヌタウナギやヤツメウナギ類では小さいですが、モルミリッド類では非常に大きく、電気感覚を処理します。脳幹または脊髄脳は、いくつかの筋肉と器官を制御し、呼吸と浸透圧調節を司ります。[ 60 ]

感覚システム

側線系は皮膚にあるセンサーのネットワークで、微弱な流れや振動を感知し、近くの魚（捕食者か被食者かを問わず）の動きを感知します。[ 62 ]これは触覚と聴覚の両方の感覚と考えることができます。盲目の洞窟魚は、側線系からの感覚だけでほぼ完全に移動しています。[ 63 ]ナマズやサメなどの一部の魚は、ロレンチーニ器官と呼ばれる電気受容器を持ち、ミリボルトオーダーの微弱な電流を感知します。[ 64 ]

視覚は魚類にとって重要な感覚器官である。 [ 65 ]魚類の目は鳥類や哺乳類のような陸生脊椎動物の目と似ているが、より球状のレンズを持っている。[ 65 ]魚類の網膜には、一般的に桿体と錐体（暗所視と明所視）の両方がある。多くの種は色覚を持ち、多くの場合3種類の錐体を持っている。[ 65 ]硬骨魚類は偏光を見ることができる。[ 66 ]コイ科など一部の魚類は、紫外線を感知する4種類目の錐体を持っている。[ 65 ]無顎魚類では、ヤツメウナギはよく発達した目を持っているが、 [ 67 ]ヌタウナギは原始的な眼点しか持っていない。[ 68 ]

聴覚もまた、魚類にとって重要な感覚器官です。魚類は側線と、頭の中にある耳の中の耳石を使って音を感知します。中には、鰾を通して音を感知できる種もいます。[ 69 ]

サケを含む一部の魚は磁気受容能力を有し、若い魚の入った円形の水槽の周囲で磁場の軸が変化すると、魚は磁場に沿って自らの向きを変える。[ 70 ] [ 71 ]魚の磁気受容のメカニズムは未だ不明であるが、[ 72 ]鳥類の実験では量子ラジカル対メカニズムが示唆されている。[ 73 ]

認知

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魚類の認知能力には、ミラーテストに見られるような自己認識が含まれる。鏡の前に置かれたマンタやベラは、鏡に映った自分の行動が自分の体の動きを模倣しているかどうかを繰り返し確認する。 [ 74 ] [ 75 ]ベラ、テッポウウオ、大西洋タラは問題を解決し、道具を発明することができる。[ 76 ]一夫一婦制のシクリッドであるAmatitlania siquiaは、パートナーと一緒にいられないと悲観的な行動を示す。[ 77 ]魚類はランドマークを使って自分の位置を把握する。複数のランドマークに基づいたメンタルマップを使用している可能性がある。魚類は迷路を横断することを学習することができ、空間記憶と視覚的識別力を持っていることを示している。[ 78 ]行動研究は、魚類が感覚を持ち、痛みを経験できることを示唆している。[ 79 ]

電気発生

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ゾウノコギリダイは弱い電気を持つ魚で、電気器官で電界を発生させ、電気受容器官を使って電界の歪みから物体の位置を特定します。[ 80 ]

ゾウギダイ、アフリカカワハギ、デンキウナギなどの電気魚は、一部の筋肉が電界を発生させるのに適応しています。これらの魚は、濁っていたり暗かったりする周囲の水域に生息する獲物などの物体の位置を特定し、識別するためにこの電界を利用します。[ 64 ]デンキウナギのような強力な電気魚は、さらに電気器官を用いて、獲物を麻痺させるほどの強力なショックを発生させることができます。[ 81 ]

内温性

ほとんどの魚は完全に冷血動物または外温動物である。しかし、カジキ類やマグロ類を含むサバ科は温血動物（内温動物）である。 [ 82 ]ヤツメウナギ亜綱のアカウオは、全身内温性であり、遊泳筋で熱を発生させて体を温め、対流交換によって熱損失を最小限に抑えている。[ 83 ]軟骨魚類では、サメ科（ホホジロザメなど）やニタリザメ科（オナガザメ）のサメが内温性である。内温性の程度は、目と脳のみを温めるカジキ類から、体温を周囲の水より20 °C（68 °F）以上高く維持するクロマグロやニシネズミザメまで様々である。 [ 82 ] [ 84 ] [ 85 ]

生殖とライフサイクル

卵から孵化した鮭の稚魚は卵黄嚢を保っている

主要な生殖器官は一対の精巣と卵巣である。[ 86 ]卵子は卵巣から卵管に放出される。[ 87 ]サケや金魚を含む魚類の97%以上は卵生であり、卵子は水中に放出され、母体外で成長する。[ 88 ]卵子は通常母体外で受精し、オスとメスの魚は配偶子を周囲の水中に放出する。エイなどの一部の卵生魚では受精は体内で行われ、オスは挿入器官を用いてメスの生殖口に精子を送り込む。[ 89 ]

海水魚は、多数の小さな卵を開放水柱に放出する。卵生魚の孵化したての幼生はプランクトン性幼生である。彼らは大きな卵黄嚢を持ち、幼魚や成魚とは似ていない。卵生魚の幼生期は通常数週間で、幼生は急速に成長して形態が変化し、若魚となる。この移行期に、幼生は卵黄嚢から動物プランクトンを餌として食べるように切り替えなければならない。[ 89 ]サーフパーチ、スプリットフィンズ、レモンザメなどの一部の魚は胎生または胎生であり、これは母親が卵を保持し、母親の血液供給を胎児につなぐ胎盤に類似した構造を介して胎児に栄養を与えることを意味する。 [ 89 ]

DNA修復

体外受精した魚類の胚は、発育過程において、汚染物質、紫外線、活性酸素種など、DNAに損傷を与える可能性のある環境条件に直接さらされる。[ 90 ]このようなDNA損傷に対処するため、魚類の胚は発育過程において様々なDNA修復経路を利用する。 [ 90 ]近年、ゼブラフィッシュは遺伝毒性のある、すなわちDNA損傷を引き起こす可能性のある環境汚染物質を評価するための有用なモデルとなっている。[ 91 ]

病気に対する防御

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魚類は病気に対して非特異的な防御機構と免疫防御機構の両方を備えている。非特異的な防御機構には、皮膚や鱗、そして表皮から分泌され微生物を捕らえて増殖を抑制する粘液層が含まれる。病原体がこれらの防御機構を突破した場合、自然免疫系が炎症反応を起こし、感染部位への血流を増加させ、白血球を送達して病原体を非特異的に破壊しようとする。特異的な防御機構は、病原細菌の表面にあるタンパク質などの特定の抗原に反応し、獲得免疫系によって認識される。[ 92 ]後口動物では、クラドグラムに示すように免疫系が進化した。 [ 93 ]

後口動物
先天性免疫

免疫器官は魚の種類によって異なります。無顎魚は前腎内にリンパ組織、腸内に顆粒球を持っています。無顎魚は独自の適応免疫システムを持っており、可変リンパ球受容体（VLR）を利用して幅広い抗原に対する免疫を生成します。その結果は顎魚や四肢動物とよく似ていますが、別々に進化した可能性があります。[ 93 ]すべての顎魚は適応免疫システムを持っており、Bリンパ球とTリンパ球はそれぞれ免疫グロブリンとT細胞受容体を持っています。これは可変–多様性–結合再構成（V(D)J）を利用して幅広い抗原に対する免疫を生成します。このシステムは一度進化し、顎脊椎動物系統の基礎となっています。[ 93 ]

軟骨魚類には、生殖腺周囲の上行器官、食道内のライディッヒ器官、腸内の螺旋弁という免疫系細胞を含む3つの特殊器官があり、胸腺と脾臓は四肢動物の免疫系における同じ器官と同様の機能を持っています。[ 94 ]硬骨魚類は胸腺にリンパ球を持ち、脾臓やその他の器官には他の免疫細胞を持っています。[ 95 ] [ 96 ]

行動

群れと群れ

これらのタシギフィッシュ のような魚は捕食者からの安全のため、そして産卵のために群れをなします。 [ 97 ]

群れは緩やかに組織化された群れで、それぞれの魚は独立して遊泳し、餌を探しますが、群れの他の個体に惹かれ、遊泳速度などの行動を調整して、群れの他の個体との距離を保ちます。一方、群れははるかに緊密に組織化された群れで、すべての魚が同じ速度と方向で泳ぐように同期して泳ぎます。[ 98 ]群れ行動は、捕食者に対する警戒心を高めるための、対捕食適応である場合もあります。 [ 97 ]

群れで行動して餌を集める方が効率的であることが多く、個々の魚は群れに加わるか離れるかを選択することで戦略を最適化します。捕食者に気付いた場合、被食魚は防御的に反応し、同期した動きなどの集団的な群れ行動を引き起こします。この反応は隠れたり逃げたりするだけではありません。例えば、散開したり再集合したりするなどの捕食者対策も行われます。魚は産卵のためにも群れを形成します。[ 97 ]カラフトシシャモは毎年、大規模な群れで餌場と産卵場の間を回遊します。[ 99 ]

コミュニケーション

魚類は音響信号（音）を互いに伝達することでコミュニケーションを行います。これは、摂食、攻撃、求愛といった場面で最もよく見られます。[ 100 ]発する音は、魚種や刺激によって異なります。魚類は、骨格系の一部を動かすことで鳴き声を出すことも、浮袋などの特殊な器官を動かすことで鳴き声以外の音を出すこともできます。[ 101 ]

イサキは歯をすり合わせて音を出します。

魚の中には、骨をこすり合わせたり、すり合わせたりして音を出すものもいます。これらの音は鳴き声です。フランスのイサキ科の魚であるHaemulon flavolineatumは、特に苦しんでいるときに歯をすり合わせ、うなり声のような音を出します。うなり声の周波数は約700 Hzで、約47ミリ秒続きます。[ 101 ]ナガバガニ科のタツノオトシゴHippocampus reidiは、冠骨を神経頭蓋の溝のある部分にこすりつけることで、「クリック音」と「うなり声」の2種類の音を出します。[ 102 ]クリック音は求愛中や摂食中に生成され、クリック音の周波数は50 Hz～800 Hzの範囲でした。周波数は産卵中、つまりメスとオスの距離が15センチ未満になるときに範囲の上限になります。ウミヘビはストレスを受けると唸り声を発します。この「唸り声」は一連の音波パルスで構成され、体の振動と同時に発せられます。[ 103 ]

魚種によっては、特殊な筋肉を収縮させて浮袋を振動させることで音を発するものがあります。オイスター・トードフィッシュは、浮袋の側面にある音響筋を収縮させることで、大きなうなり声を出します。[104 ]オスとメスのトードフィッシュは、しばしば恐怖反応として、短時間のうなり声を発します。[ 105 ]短時間のうなり声に加えて、オスのトードフィッシュは「ボートホイッスルコール」を発します。[ 106 ]これらのコールは、持続時間が長く、周波数が低く、主にメスを引き付けるために使用されます。[ 106]これらの様々な音の周波数範囲は140 Hzから260 Hzです。[ 106 ]コールの周波数は、音響筋の収縮速度によって異なります。[ 107 ] [ 104 ]

レッドドラム（Sciaenops ocellatus）は、浮袋を振動させることでドラミング音を発します。この振動は、浮袋の背側を取り囲む音筋の急速収縮によって引き起こされます。これらの振動により、100Hzから200Hzを超える周波数の繰り返し音が生成されます。S . ocellatusは、求愛や捕食者の攻撃など、刺激に応じて異なる鳴き声を発します。メスは音を出さず、音を出す（音を出す）筋肉を欠いています。[ 108 ]

保全

2024年版IUCNレッドリストには、絶滅危惧種または絶滅が深刻な魚種が2,168種記載されています。[ 109 ]これには、大西洋タラ、[ 110 ]デビルズホールパップフィッシュ、[ 111 ]シーラカンス、[ 112 ]ホオジロザメなどの種が含まれています。 [ 113 ]魚は水中に生息するため、陸生動物や植物よりも研究が難しく、魚の個体群に関する情報が不足していることがよくあります。淡水魚は比較的小さな水域に生息することが多いため、特に絶滅の危機に瀕しているようです。例えば、デビルズホールパップフィッシュは、わずか3メートル×6メートル（10フィート×20フィート）の水たまりにしか生息していません。[ 114 ]

乱獲

大西洋北西部のタラ漁業の崩壊。[ 115 ]

国連食糧農業機関（FAO）は、「2017年には世界の海洋漁業における魚類資源の34%が過剰漁獲と分類された」と報告している。[ 116 ]過剰漁獲は、タラやマグロなどの食用魚にとって大きな脅威となっている。[ 117 ] [ 118 ]過剰漁獲は、生き残った魚が十分な仔魚を産むことができず、除去された魚を補充できないため、最終的に魚類資源の崩壊につながる。このような商業的絶滅は、その種が絶滅したことを意味するのではなく、単に漁業を維持できなくなったことを意味する。カリフォルニア沖の太平洋イワシ漁業の場合、漁獲量は1937年のピーク時の80万トンから、1968年には経済的に採算が取れない2万4000トンまで着実に減少した。[ 119 ]

大西洋北西部のタラ漁業の場合、乱獲により1992年までにタラの個体数は歴史的な水準の1%まで減少しました。[ 115 ]漁業学者と漁業業界は、漁業の集中的な漁業に対する回復力について、大きく異なる見解を持っています。多くの沿岸地域では、漁業が主要な雇用者であるため、政府は漁業を支援する傾向があります。[ 120 ] [ 121 ]一方、科学者と自然保護論者は、多くの資源が50年以内に壊滅する可能性があると警告し、厳格な保護を推進しています。[ 122 ] [ 123 ]

その他の脅威

淡水と海洋の生態系の両方に対する主なストレスは、水質汚染を含む生息地の劣化、ダムの建設、人間が使用するための水の除去、捕食動物を含む外来種の導入です。[ 124 ]淡水魚、特に地域固有種（他の場所では生息していない）の場合は、これらすべての理由から絶滅の危機に瀕している可能性があり、スペインの10種の固有淡水魚のうち3種がこれに該当します。[ 125 ]河川ダム、特にカリバダム（ザンベジ川）やアスワンダム（ナイル川）のような経済的に重要な漁業のある河川での大規模計画は、魚の漁獲量の大幅な減少を引き起こしました。[ 126 ]

産業用の底引き網漁は、北大西洋のジョージズバンクで発生したように、海底の生息地に損害を与える可能性があります。 [ 127 ]水生外来種の導入は広範囲に及んでいます。それは生態系を変化させ、生物多様性の喪失を引き起こし、漁業に悪影響を及ぼす可能性があります。有害な種には魚類が含まれますが、それだけではありません。[ 128 ]黒海にクシクラゲが到来したことで、同地のアンチョビ漁業が損害を受けました。[ 129 ] [ 128 ] 1869年のスエズ運河の開通により、レセプションの移動が可能になり、インド太平洋に生息する何百もの魚類、藻類、無脊椎動物が地中海に到達しやすくなり、その全体的な生物多様性[ 130 ]と生態系に深刻な影響を与えました。[ 131 ]

捕食性のナイルパーチは、1960年代に商業魚およびスポーツ魚としてビクトリア湖に意図的に導入されました。この湖は生物多様性に富み、約500種のシクリッド固有種が生息していました。この導入によって湖の生態系は劇的に変化し、漁業は多種多様な魚種から、ナイルパーチ、シルバーコイ、そして外来魚であるナイルティラピアの3種にまで簡素化されました。ハプロクロミンシクリッドの個体数は激減しました。[ 132 ] [ 133 ]

人間にとっての重要性

経済

2016年にチリ産のアジを数百トンも捕獲する巻き網漁船

人類は歴史を通じて、魚を食物タンパク質源として利用してきました。歴史的にも現在も、食用に漁獲される魚のほとんどは天然魚です。しかし、古代中国では紀元前3500年頃から養殖が行われており[ 134 ] 、多くの国でますます重要になっています。2007年には、世界のタンパク質の約6分の1が魚によって供給されていると推定されました[ 135 ] 。

漁業は、何百万人もの人々に収入をもたらす大規模な世界的産業です。[ 135 ] 2020年時点で、6,500万トン（Mt）以上の海水魚と1,000万トンの淡水魚が漁獲され、約5,000万トンの魚（主に淡水魚）が養殖されています。2020年に漁獲された海水魚種のうち、アンチョビは4.9 Mt、スケソウダラは3.5 Mt、カツオは2.8 Mt、大西洋ニシンとキハダマグロはそれぞれ1.6 Mtを占め、さらに8種の魚種は1 Mtを超える漁獲量でした。[ 136 ]

レクリエーション

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魚は食用とほぼ同じくらい昔から美の源として認識されており、洞窟壁画に描かれ、池で観賞魚として飼育され、家庭、オフィス、公共の場所の水槽で展示されています。レクリエーションフィッシングは、主に楽しみや競技のために行われる釣りです。これは、利益を目的とした商業漁業や、主に食用として行われる職人漁業と対比されます。最も一般的なレクリエーションフィッシングでは、竿、リール、釣り糸、針、そして様々な餌が使用されます。レクリエーションフィッシングは特に北米とヨーロッパで人気があり、政府機関が対象となる魚種を積極的に管理していることがよくあります。[ 137 ] [ 138 ]

文化

魚のテーマは多くの宗教で象徴的な意味を持っています。古代メソポタミアでは、最古の時代から神々に魚が捧げられていました。[ 139 ]魚はまた、水の神エンキの主要なシンボルでもありました。 [ 139 ]魚は、古バビロニア時代（紀元前1830年頃-紀元前1531年頃）と新アッシリア時代（紀元前911-609年）の円筒印章の充填モチーフとして頻繁に登場します。[ 139 ]カッシート時代（紀元前1600年頃-紀元前1155年頃）から初期ペルシャ時代（紀元前550-紀元前30年）まで、治療師やエクソシストは魚の体に似た儀式用の衣装を身にまとっていました。[ 139 ]セレウコス朝時代（紀元前312-63年）には、バビロニア文化の伝説の英雄オアンネスが魚の皮を着ていたと言われている。[ 139 ]

魚はシリア女神アタルガティスにとって神聖なものとされ[ 140 ]、女神の祭りでは、女神の司祭だけが魚を食べることを許されていました。[ 140 ]ヨナ書では、中心人物である預言者ヨナは、乗船していた船の乗組員によって海に投げ出され、巨大な魚に飲み込まれます。[ 141 ]初期キリスト教徒は、魚のシンボルであるイクティスをイエスを表すのに使用しました。 [ 140 ] [ 142 ]魚の姿をすると言われる神々には、ポリネシアのイカテレ[ 143 ]、ハワイの サメの神カモホアリイ[ 144 ]、ヒンズー教のマツヤ などがいます。 [ 145 ]魚座（「魚」）は、古代ローマの伝説で、ヴィーナスとその息子キューピッドが二匹の魚に救われたとされています。[ 146 ]

魚は芸術において目立つ存在であり、[ 147 ]『ファインディング・ニモ』[ 148 ]や『老人と海』[ 149 ]などの映画にも登場する。大型魚、特にサメはホラー映画やスリラーの題材となることが多く、特に小説『ジョーズ』は映画化され、何度もパロディ化や模倣が行われている。[ 150 ]ピラニアは『ピラニア』などの映画でサメと似たような扱いを受けている。[ 151 ]

参照

注記

  1. ^気温は0℃前後であることが多い。海水の氷点は表面で-1.85℃、水深1000メートルでは-2.62℃まで下がる。しかし、水はこれらの温度よりもやや低い温度で過冷却状態になることがある。 [ 36 ]

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出典

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