アメフラシ(Aplysia californica)は、捕食者の脅威に対して擬態行動を示す。食擬態はアメフラシの防御行動であり、食物を模倣した化学物質の混合物を噴射して捕食者の感覚を圧倒し、アメフラシが逃げる機会を得る。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]アメフラシが捕食者に対して示す典型的な防御反応は、墨腺から墨を、オパリン腺からオパリンという2種類の化学物質を放出することである。墨は水中に暗く拡散した雲を作り出し、煙幕やおとりとして捕食者の感覚知覚を混乱させる一方、摂食に関わる感覚に影響を与えるオパリンは、捕食者に化学物質の雲をまるで食物であるかのように本能的に攻撃させる。[ 1 ]この墨は、通常食物に含まれるアミノ酸やその他の化合物の濃度が高いため食物を模倣することができ、捕食者の攻撃行動によってアメフラシは逃げる機会を得る。[ 4 ]
インキング挙動
食擬態で見られる墨を吐く行動は、捕食者の脅威に対する反応です。アメフラシには、ヒトデ、ロブスター、その他の甲殻類など、多くの天敵がいます。捕食者に脅かされると、食擬態行動が始まります。墨液は、オパール腺と墨腺の両方から個別に放出され、その後、化合物がアメフラシの外套膜で混ざり合って墨液を形成します。墨が放出されると、煙幕のような防御機構が作られ、アメフラシが逃げる時間を与え、同時に捕食者の嗅覚と味覚にも影響を与えます。 [ 1 ]放出された墨の特定の化学組成により、捕食者は獲物を捕らえたと錯覚します。これにより、捕食者の摂食行動が誘発され、アメフラシは捕食から逃れるチャンスがさらに高まります。
オパリン腺
オパール腺は、上皮細胞からなる中心管に付着したブドウの房に似た構造をしている。オパール腺にはオパール小胞と筋細胞しかないため、オパール物質の合成はオパール小胞自体で行われる。[ 5 ]この腺は3つの独立した運動ニューロンによって神経支配されており、単一の大きな細胞と小胞細胞から構成され、いずれも核が肥大している。これらの細胞は外側の筋層で覆われている。感覚ニューロンが捕食者の脅威を感知すると、3つの運動ニューロンのうちの1つにドーパミンが放出される。ドーパミンの放出により腺が収縮し、オパール物質が排出される。[ 6 ]
インク腺
墨腺はオパール腺よりも小さく、粗面小胞体(RER)と顆粒細胞の2種類の細胞から構成されています。細胞は筋肉の層に囲まれており、収縮して内容物を排出します。RERは捕食者に対するタンパク質の生成部位であり、顆粒細胞は追加の色素貯蔵の役割を果たします。色素はアメフラシが摂取できる紅藻の量に依存し、紅藻の摂取量が多いほど墨の色は濃くなります。[ 7 ]この混合により、化合物間で別の連鎖反応が起こり、墨の分泌が捕食者に及ぼす影響にさらに影響を与える可能性があります。[ 5 ]
インクの化学組成
オパール腺と墨腺はそれぞれ異なる物質を分泌し、それらが混ざり合うことで擬態時に放出される墨が形成される。この分泌物は非常に酸性度が高く(墨のpHは4.9、オパールのpHは5.8)、摂食刺激物質、摂食阻害物質、および忌避物質として機能する生物活性分子を高濃度で含有している。摂食刺激物質は、アミノ酸(リジンやアルギニンなど)の形で墨とオパール腺の分泌物の両方に存在し、捕食者に墨の分泌物が食物源であると誤解させる働きをする。[ 8 ] [ 4 ]捕食者に対する忌避摂食効果を誘発するために、墨にはオパール腺からL-リジンの酸化によって生成された化合物が含まれており、それが外套膜内で墨腺からのL-アミノ酸オキシダーゼと混合される。 [ 8 ]エスカピンと呼ばれるこの化合物は、インク中に分泌され、摂食阻害物質として作用します。[ 9 ]インクの分泌物は、化学的な食作用模倣物質が化学機械感覚刺激を引き起こし、感覚系を圧倒して混乱を招き、最終的に攻撃を停止させるため、捕食者に対して長期的な効果を発揮します。[ 7 ] [ 8 ]
インクの物理的特性
墨腺から分泌される墨は濃い紫色で、その色はアメフラシが摂取する藻類の種類によって異なる。[ 7 ]オパール色の墨は白色で、墨腺の墨と混ざると、水中に懸濁する化合物(多分散懸濁液)を形成し、煙幕防御機構を作り出す。[ 7 ]墨の粒子密度はコウイカなどの種と似ており、粒子のサイズは80~150 nm、密度は1.27 cm -3 で、墨が水中に懸濁する。[ 10 ]
参考文献
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