電気ウナギはどうして電気を作れるのか？

ど、どうした霊夢！？

ふむ…って、そりゃ感電するわ！
濡れた手で触んな！
良かったな、相手が電気ウナギじゃなくて

何言ってんだよ。
ウチで使ってる電気よりも強力なんだぜ？

じゃあそこについて教えてやろう。今回は、電気ウナギはどうして電気を作れるのか？について紹介するぜ！

てなことで、まずはこの電気ウナギがどんな生き物かについてなんだが、霊夢はどの程度知ってる？

簡単過ぎるな。
もっと、こう…何かあるだろ。
まあいいけど…そんで電気ウナギってのは、正式には「デンキウナギ」とカタカナで書くんだよ。
デンキウナギ目ギュムノートゥス科デンキウナギ属に分類される、硬骨魚類の一種だ。

ああ。
円筒形、名前にウナギ、色合いなども近いことから、日本人が見るとよく見るいわゆる「うなぎ」の仲間に思えるけど、分類はまったく別の魚となるんだよ。

そんで、棲息場所は南米北部のアマゾン川並びにオリノコ川で、流れの緩い場所や池を好むようだ。
特徴的なのは、エラがあるにも関わらず空気呼吸をするところで、時折水面に顔を出さないと死んでしまうって話だぜ？

ハイギョなどがいい例だな。
これはあの地域にありがちな淀みとか、水の交換がうまくなされない場所でも生きていけるようになった、いわゆる進化だと言えるだろう。

いろいろと使えるんだぜ？
電気を起こす魚は発電魚、または電気魚と言って、その中の大多数は「弱電魚」に該当するんだが、そいつらは電気をレーダーにしてエサを探したり障害物を避けたり、仲間とのコミュニケーションツールとして使用しているのさ。

正解だ。
強電魚は3種、シビレエイ、デンキナマズ、デンキウナギとなるぞ。

豆電球？
とんでもない。
さっきの3種、それぞれ最大で60V、300V、そしてデンキウナギは800Vの電気を生み出すんだぞ？

昔の漫画じゃねえよ。
とまあ電気ウナギの概要はここまでにして、どうしてそんな強い電気を生み出せるのかについて触れていこう。

おっとそこまでだ。
最後に「チュウ」が付くヤツは関係ないからな？
そんで霊夢、実はどんな生き物でも電気を生み出せるって知ってるか？

全員エ〇クトロじゃねえよ。
正確には電気信号と言って、電気と言ってもかなり弱いものなんだけどな。
実際、筋肉を動かすにしても脳からの電気信号だし、心臓を動かすにしても洞結節と呼ばれる部分からの電気信号によるものなんだ。

身体に流れる電気の状態を知る方法があるじゃないか。
脳波とか心電図とか知ってるだろ？
アレは身体の電気信号で描かれる波形なんだよ。

それだけじゃなく、筋肉を動かすことでも微弱な電気を起こすことができるんだが、このように生物ってのは電気ウナギに限らず電気と密接な関わりがあるのさ。

その解釈でいいと思う。
今筋肉を動かすことでも電気が起こると言ったが、電気ウナギには発電器官と呼ばれる「発電のための」筋肉が備わっているからな。

発電する筋肉が板みたいな形状になっていて、それが並んでいるイメージだな。

ひとつひとつの細胞が生み出す電気はとても弱いんだ。
しかしそれらが多量にあり、さらに積み重ねることで強力な電気となるのさ。

それが驚くべきことに、板状になっている発電器官には表裏があって、それぞれ発電細胞の層と絶縁性細胞の層に分かれているのさ。
後で説明することになると思うが、何もしなければそれらの細胞により電気は流れない仕組みになっているんだよ。

……

……

よく分かったじゃないか。
発電器官を直列つなぎで通過することで、各細胞で生み出される電気は足し算となり、強力な電気になるってことだ。

数千個とのことだぜ。
個体差はあるようだがな。
その板1枚じゃ、たった0.15V程度しか発電しないみたいだし。

ああ、そこか。
さっき弱電魚はレーダーなどに使ってるって言っただろ？
強電魚の場合はもっと直接的なもの…つまり攻撃手段であり、防衛手段でもあるのさ。

そのとおり。
捕食のための狩りで使用することもあれば、捕食されそうになった際に身を守るために使用するんだよ。
ちょっと探せば見つかるんだが、ワニに噛まれた際に発電してそのワニを倒したなんて動画があるぜ？

人間の場合はそう簡単にはやられないみたいだけどな。
ただ、人間が攻撃を喰らうと硬直してぶっ倒れるみたいだが…

まあな。
少なくとも生息域では、頂点捕食者というカテゴリだからな。
ちなみに、馬も倒してしまうらしい。

ああ、そこな。
電気化学勾配っていうんだけど、少々小難しい話になるぞ？
可能な限り噛み砕くけど。

頑張ってみる。
まず興奮していない状態…つまり神経刺激がない場合はいずれの細胞膜においても、カリウムイオンってのが細胞外に排出されるんだ。
これにより、細胞膜における膜電位が相殺することにより電位差がなくなるから、発電することはないのさ。

早すぎるんだよなぁ。
えーーーーーっと、乾電池でプラス同士だったりマイナス同士だったりすると、電気が通らなくなるだろ？

つまりはそれだ。
まあ乾電池の場合だと、3つ以上つなげると豆電球が光ることがあるし、しかも逆に入れた電池が充電されてめっちゃ危険ってのがあるから、厳密には違うんだけど

適当だな…
まあその状態が、電気ウナギが冷静な状態ってことだ。
じゃあ興奮した場合だが、その際は細胞膜が開いて発電細胞にナトリウムイオンってのを送り込むことになるんだ。
そうなると片側の細胞膜の電位の向きが反転して電気が通る…つまり発電するのさ。

まだ分かってねぇ。
要はこれまで細胞外、片面の発電細胞の膜、もう片面の発電細胞の膜、細胞外と、それぞれプラス、マイナス、マイナス、プラスで電気の流れはなかったんだ。
電池で言うなら、出っ張ってない方同士を合わせた状態だ。

それが、ナトリウムイオンが発電細胞に入り込むことで、さっきの順でそれぞれマイナス、プラス、マイナス、プラスに変化するんだよ。

……

よし、分かったな。
で、板は数千個あるわけで、そこを通るごとにだんだん電気が強くなっていき、800Vという代物を作り出すわけだ。

さらに驚くべきことに、電気ウナギはこの電気の流れを調節できるようで、弱電も生み出せるんだよ。
つまり、弱電魚のようなレーダー等の使い方もできるのさ。

多少は自身も感電してしまうようだぜ。
だが電気ウナギには脂肪がたっぷり詰まっていて、それが絶縁体の役割をすることで最小限のダメージになるのさ。

実際その研究は進んでいるみたいだぜ？

電気ウナギじゃないが、さっき話した強電魚の1種であるシビレエイを使って、生物発電所ができないかという研究がなされているんだ。

非人道的すぎるわ。
まあこの研究も倫理上の問題が孕んでいるから、どこまで続くかは分からないけどな。

ひどいことも何も、研究には発電細胞を取り出さなきゃならないんだぞ？
どんだけエイが…いや、研究の進み具合では電気ナマズも電気ウナギも犠牲になる恐れがあるな。

だろ？
一応、倫理上の問題をクリアする研究も進められているらしいけどな。
まあどんな研究か、とりあえず解説しようか。

実はな、これも研究で分かったことなんだが発電器官を動かすのはATP…つまり、アデノシン三リン酸という物質を細胞が作り出してる限り、ずっと動き続けるんだ。

ああ。
発電器官の稼動についてはクリアだ。
ATPは地球上にいくらでも存在するからな。

企画倒れがあるのは否定しない。
だがこの研究に限っては、実際にLEDを点灯させることが出来たみたいだから、期待はできると思う。

環太平洋パートナーシップ協定じゃねえよ。
ATPな？
あ、ちなみにシビレエイの頭を押して興奮させたって話だ。

まあまあ。
その後はきちんと研究者っぽいことをしてるぞ。
神経伝達物質の注入により、1分以上の継続電流を確認したほか、繰り返し発電が可能だということが分かったぜ。

まあな。
ま、発電所並になるにはまだまだ年月が掛かるだろう。

難しいところだが、頑張ってほしいところだよ。
てなことで、電気ウナギという生き物とか、発電の仕組み、その利用などいろいろ話してみたんだが、どうだった？

彼らにとっては、そういう進化がベストだったのかもしれないぜ？
ま、こういう面白い進化をした生き物は結構いるから、また機会があれば他のも解説したいところだな。

あ、だから濡れた手で触…

リプレイすんな！

ということで今回は、電気ウナギはどうして電気を作れるのか？について紹介しました。