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ナイル川の魚類であるGymnarchus niloticus（アバ、 アバアバ、フランクフィッシュとも呼ばれる） [ 1 ]は、川や湖の底に生息する電気魚です。これは、オステオグロッサム目に属するGymnarchus属およびGymnarchidae科に属する唯一の種です。 [ 1 ] [ 2 ]腹鰭や臀鰭がなく、ネズミの尻尾のような形をした尾鰭を持つ、細長い魚です。細長い背鰭を使って泳ぎ、移動中も体をまっすぐに保ちます。これにより、安定した弱い電場を発生させることができ、それを使って獲物を探します。川魚としては大型で、成魚は体長m (5.2体重kg (42達します
1950年、ハンス・リスマンは、この魚が前向きにも後ろ向きにも同じように泳げることに気づき、視覚以外の感覚に明らかに頼っていることを発見した。彼は、この魚が電気受容によって獲物の位置を特定できることを実証し、この能力を持つことが知られている最初の魚となった。
この魚は西アフリカでは食用として好まれており、広く分布しているものの、生息地はまばらである。地域のお祝い事や結婚式で贈り物として贈られるなど、文化的にも重要な魚である。世界的に見ると保全状況は「軽度懸念」に分類されているが、西アフリカでは乱獲や汚染といった人間の活動による地域的な脅威に直面している。
Gymnarchus niloticus は、1829 年にジョルジュ・キュヴィエによって、単属のGymnarchus属とともに記載されました。単属の Gymnarchidae 科は、1859 年にピーテル・ブリーカーによって設立されました。シノニムGymnarchus electricusは、1880 年にアンリ・エミール・ソヴァージュがG. niloticusと書くつもりで誤って作成したものです。[ 3 ]属名はギリシャ語のgymnos「裸」とarchos「肛門」に由来します。[ 3 ]種小名はラテン語で、「ナイル川から」という意味です。[ 4 ]
ジムナルキ科は、弱電気魚類の別の科であるモルミルス科の姉妹群であり、両方ともモルミルス上科に属している。電場を生成する能力は、このグループに共通し、基底的な特徴である。[ 5 ]
Gymnarchusの最も古い化石はリビアの中期始新世（ルテシアン期）のものであるが、その系統はおそらく白亜紀後期にモルミルス科から分岐したと考えられる。[ 6 ] [ 7 ]
Gymnarchus niloticusは、古代の分類群である骨舌魚類 ( Osteoglossomorpha ) の一部です。[ 8 ]細長い体で、上半分は茶色/灰色、下半分は白色です。[ 2 ]体の左右両側に4 つの小さな骨質の鰓がありますが、 [ 9 ]この種は絶対的な空気呼吸者です。[ 2 ]体の右側に 1 つの肺があり、喉の右側のスリットから出ています。体は小さな丸い円鱗で覆われています。[ 9 ]ウナギのような泳ぎ方により、外洋だけでなく、濃い泥や砂のような粘性の高い媒体でも効果的に泳ぐことができます。[ 10 ]
この種は、腹鰭や臀鰭がなく、尾鰭がネズミの尻尾のような形をしているという点で独特である。[11 ]胸鰭は小さく丸みを帯びている。背鰭は長く、魚の背中に沿って鈍い鰭のない尾に向かって伸びている。背鰭が主な推進力源であり、一般的な魚は背中と尾の大きな筋肉によって駆動される尾鰭を使って推進力を生み出す。そのため、前進と同じくらい簡単に後退して泳ぐことができる。[ 12 ]
成魚は体長1.6m （5.2フィート）、体重19kg （42ポンド）まで成長する。 [ 13 ]負の異成長の兆候を示し、体長が大きくなるにつれて細くなる。[ 14 ]幼魚は頭部に珍しい神経の配置がある。[ 15 ]
この魚の核型は2n=34または2n=54染色体で、異なる場所から報告されており、この属には2つの種が存在する可能性があることを示唆している。[ 11 ] [ 16 ]
ギムナルクス・ニロティクスは夜行性で視力は弱い。代わりに、1950年に動物学者のハンス・リスマンが実証したように、弱い電場を使って小型魚を移動したり狩ったりする。リスマンは、ギムナルクスが前向きにも後ろ向きにも同じように泳げることに気づき、明らかに視覚以外の感覚に頼っていることを発見した。これが魚の電気受容と電気発生の研究のきっかけとなった。リスマンは実験で、ギムナルクスが獲物の電気伝導率だけを使って暗闇の中で獲物の位置を特定できることを実証した。[ 17 ]同じ方法で狩りをする近縁種のエレファントフィッシュと同様に、ギムナルクスは異常に大きな脳を持ち、電気信号を解釈することができる。[ 13 ]ギムナルクスは尾を頭部に対して負に帯電させる。これにより、背をまっすぐに保っていれば、体の周りに対称的な電場が生成される。ギムナルクスはヒレを使って泳ぐことで背をまっすぐに保つ。この電場により、近くの物体がこの電場を歪ませ、皮膚で歪みを感知することで、魚は移動して獲物を見つけることができる。[ 18 ]電気器官は、筋線維が太くなり、筋線維が消失し、構成電極板の正極と負極が形成される発達過程を経て、横紋筋から派生する。 [ 19 ]
近くにいる魚が似たような放電周波数を持っていると、電気定位能力に影響を与える可能性があります。これを避けるために、魚はジャミング回避反応として放電周波数を互いにずらします。南米の電気魚であるEigenmanniaは、 G. niloticusと非常によく似た感覚情報を処理し、同様に収斂進化したジャミング回避反応を採用しています。[ 20 ]
Gymnarchus niloticusは幼魚期も成魚期も捕食性です。幼魚期は主に水生昆虫や十脚類甲殻類を捕食します。成魚期は水生昆虫 (28%) や魚類 (27%) など様々な小型の獲物を捕食し、少量のカイアシ類、エビ、カニ[ 21 ] 、カエル、カタツムリも捕食します。[ 1 ]この種は底生で淡水に生息しています。[ 1 ]
ナイルティラピアのメスは卵巣を1つ、オスは精巣を1つ持つ。つまり、両性とも生殖腺が対になっていない。[ 9 ] [ 21 ]精子には鞭毛がなく、アメーバのように動く。[ 22 ]ナイルティラピアは、川の氾濫原が水没する増水期に沼地で繁殖する。直径最大1.5m 、深さ約1～1.5mの大きな楕円形の巣を作り、植生が密生した沼地を好んで巣作りの場所として選ぶ。巣材には、洪水時にのみ魚が利用できる水辺の植物であるエキノクロア・ピラミダリス（アンテロープグラス）を使用する。産卵は洪水によって引き起こされる。[ 1 ] [ 23 ]メスは巣に620～1378個の卵を産む。[ 9 ]卵の大きさは、約 4.7 mm または 5.4 mm (2 つの異なる集団) で、モルミルス上科のどの種よりも大きい。[ 24 ]オスに偏った性比は、少数の大きな卵が確実に受精するようにするのに役立つ可能性がある。ポリミルス属とともに、この属はモルミルス上科の中で、幼虫に親の世話をするという点で独特である。[ 24 ] 成虫は孵化後も幼虫を守り続ける。[ 13 ]オスはメスよりも多く、性比は1:1.4 である。[ 9 ]
Gymnarchus niloticusは、アフリカの熱帯淡水域に固有の淡水魚です。 [ 9 ]ナイル川、トゥルカナ川、チャド川、ニジェール川、ボルタ川、セネガル川、ガンビア川流域の湖や川に生息しています。[ 1 ] [ 2 ]
この種の保全状況はあまり明確ではありません。IUCNレッドリストは2019年にG. niloticusを最後に評価し、「軽度懸念」に分類しました。[ 25 ]また、この種の現在の個体数動向は不明であるとも主張しています。[ 25 ]アフリカのほとんどの国では軽度懸念に分類されていますが、ナイジェリアでは絶滅危惧種に指定されています。[ 9 ]ナイジェリアでのこの種の減少は、生息地の破壊、無許可で不規則な漁業慣行、乱獲、および川の近くでの人間の活動によるものと考えられています。[ 9 ]具体的な脅威は、幼魚が親と一緒に捕獲されることが多いことです。幼魚は飼育下で死んでしまうため、この持続不可能な漁業方法により個体群が危険にさらされています。[ 23 ] G. niloticus に対する地域的な脅威は、生態系のストレスと生息地の劣化です。[ 25 ]これらの原因としては、地域的な汚染（廃水、農業および林業排水）、自然システムの改変（ダム、水管理/利用）、生物資源の利用（伐採/木材の収穫、漁業/水産資源の採取）、気候変動/異常気象（干ばつ）などが挙げられる。[ 25 ]
味が良く、体が大きく肉付きが良いことから、ナイルティラピアは西アフリカ諸国で非常に価値の高い食料源となっている。[ 9 ] [ 26 ]生で食べたり燻製にしたりして食べられることが多く、卵（非常に大きい）も食用となる。[ 9 ] [ 26 ]成長が早く需要も高いため、養殖に適した魚となる可能性を秘めている。[ 27 ]
西アフリカのヨルバ文化では、魚は共同体のお祝いや結婚式などの慣習的な儀式で非常に高く評価されており、求婚者から花嫁の家族への贈り物として[ 9 ]、またお祝いの際の指導者への贈り物として贈られる[ 23 ] 。
この魚の珍しい泳ぎ方は、生体模倣研究のきっかけとなり、 RoboGnilosと呼ばれる波打つロボットフィンのプロトタイプが開発され、泳ぎのメカニズムを詳細に調べることが可能になった。[ 28 ]