アシカ

アシカの生理機能には多くの構成要素があり、これらのプロセスがアシカの行動の様々な側面を制御しています。生理機能は、体温調節、浸透圧調節、生殖、代謝率、そしてアシカの生態の多くの側面を決定づけており、その中には深海潜水能力も含まれます。アシカの体は、心拍数、ガス交換、消化率、血流を制御し、個体が長時間潜水できるようにし、深海での高圧による副作用を防ぎます。血管適応、脂肪層、そして密生した毛皮を利用することで、アシカは体温を調節することができます。寒冷時には四肢への血流を調整し、温暖時には熱を放散します。陸に上がることで体温バランスを維持するという行動戦略も用いています。アシカは、このため熱帯および亜寒帯地域に適応することができます。^{[ 10 ]}

深海潜水に伴う高圧により、窒素などのガスが組織内に蓄積され、浮上時に放出され、死に至る可能性があります。アシカが極度の圧力に対処する方法の1つは、潜水中に起こるガス交換の量を制限することです。アシカは、上昇する水圧によって肺胞が圧縮されることで、ガス交換面の直前の軟骨で覆われた気道に表面の空気を押し込みます。^{[ 11 ]}このプロセスにより、筋肉への血液の酸素交換がそれ以上行われなくなり、潜水時間の間、すべての筋肉に十分な酸素が蓄えられる必要があります。しかし、このシャントにより、圧縮されたガスが組織に入る量が減り、減圧症のリスクが軽減されます。^{[ 11 ]}

しかし、肺胞の崩壊により肺に酸素を貯蔵することができなくなります。つまり、アシカは潜水時間を延ばすために酸素の使用を抑制しなければなりません。酸素の利用可能性は、アシカの心拍数の生理的制御によって長くなります。心拍数を水面時の心拍数よりはるかに低くすることで、ガス交換を減らし、高い心拍数に必要なエネルギーを減らすことで酸素を節約します。^{[ 12 ]}徐脈は、アシカが深く潜るときに必要となる、肺酸素から筋肉に蓄えられた酸素への切り替えを可能にする制御メカニズムです。^{[ 12 ]}アシカが潜水時に水面で得られる酸素を抑制するもう1つの方法は、消化速度を低下させることです。消化には代謝活動が必要であり、そのためこの過程でエネルギーと酸素が消費されますが、アシカは消化速度を制限し、少なくとも54%低下させることができます。^{[ 13 ]}この消化の低下は、胃での酸素使用量の比例的な減少につながり、したがって潜水に必要な酸素供給量も比例的に減少します。これらのアシカの消化速度は、水面に浮上するとすぐに通常の速度に戻ります。^{[ 13 ]}彼らの代謝は、潜水時や遊泳時に最適なエネルギーを得るために利用されます。カリフォルニアアシカについては、研究によると、彼らの運動はエネルギー効率が良いことが示されています。遊泳時の抵抗の減少と、体型による水中での優れた推進力。^{[ 14 ]}

酸素の枯渇は潜水時間を制限しますが、二酸化炭素 (CO ₂ ) の蓄積も多くの海洋哺乳類の潜水能力に影響を与えます。アシカが長時間の潜水から戻った後、 CO ₂の排出の複雑さのために、血液中の酸素が補充されるほど速くCO ₂が排出されません。しかし、血液中のCO ₂のレベルが高いことは、潜水行動に悪影響を及ぼさないようです。 ^{[ 15 ]}陸生哺乳類と比較して、アシカは CO ₂を貯蔵する耐性が高く、これは通常、哺乳類に呼吸が必要であることを知らせるものです。^{[ 15 ]} _{CO 2}に対する反応を無視するこの能力は、動物に利用可能な酸素供給を知らせる酸素レベルのセンサーである頸動脈小体の増加によってもたらされていると考えられます。^{[ 15 ]}しかし、アシカは徐々に蓄積される二酸化炭素の影響を避けることはできず、_{最終的には、蓄積された二酸化炭素を}十分に排出するために、何度も潜水を繰り返した後、水面で過ごす時間が長くなる。^{[ 15 ]}

アシカは水生環境や陸生環境など、さまざまな環境で感覚適応を経験します。特にカリフォルニアアシカの場合、目の構造はさまざまな条件で光に対する感度など、水と陸上の両方に適応しています。^{[ 16 ]}

ガラパゴスアシカ（Zalophus wollebaeki ）は、眼吸虫であるPhilophthalmus zalophiに感染する可能性がある。これらの感染は、幼獣の生存に大きな影響を与える。^{[ 17 ]}この病気は地球温暖化によって悪化しているようで、さまざまな寄生虫種の感染段階の数は、気温の変化と強い相関関係がある。ガラパゴス諸島では、海面水温が季節によって変化し、1月初旬から5月にかけては高温になり、残りの期間は低温になる。海水温が最も高いときに、寄生虫が大量に出現した。さらに、2015年に発表されたデータは、アシカを捕獲して成長率を測定および決定することによって収集された。成長率は、まぶたの下に見つかった寄生虫の目撃とともに記録された。その結果、アシカは生後3週間から4～8ヶ月齢まで寄生虫の影響を受けることがわかった。^{[ 17 ]}

眼吸虫に見られる寄生虫は目に深刻なダメージを与えた。収集されたデータによると、91頭中21頭が生き残り、わずか2年間で合計70頭が死亡した。^{[ 17 ]}寄生虫は幼い仔を攻撃し、仔が繁殖年齢に達することができないようにしている。仔の死亡率は出生率をはるかに上回っている。ほとんどの仔が繁殖年齢に達することができないため、個体数は種を絶滅の危機から救うのに十分な速さで増加していない。アニサキスやフィラリアなどの他の寄生虫もアシカに感染する可能性がある。

オーストラリアアシカ（Neophoca cinerea）も、寄生虫感染の頻度が高まっている。^{[ 18 ]}ガラパゴス諸島と同じ方法が子アシカに用いられたが、オーストラリアの研究者たちはさらに血液サンプルを採取した。オーストラリアの子アシカは鉤虫に感染していたが、気温の上昇に伴い、その数も増加していた。^{[ 18 ]}ニュージーランドアシカの子（Phocarctos hookeri）も、非常に幼い時期に鉤虫（Uncinaria）に感染していた。違いは、ニュージーランドの研究者たちが必要な措置を講じ、治療を開始したことである。^{[ 19 ]}治療を受けた子アシカには治療が効果的だったようで、その後、この感染の痕跡は見られなかった。しかし、感染している子アシカの割合は依然として約75%と比較的高い。^{[ 19 ]}治療を受けた子アシカは、治療を受けなかった子アシカよりも成長率がはるかに高かった。全体的に見て、寄生虫や鉤虫によって多くの仔ウミガメが死滅し、絶滅の危機に瀕している。寄生虫は世界各地のウミガメに影響を与えている。繁殖成功率は著しく低下し、生存方法、健康状態、成長にも影響が出ている。

同様に、気候変動により海洋における有毒藻類の異常発生が増加している。これらの毒素はイワシなどの魚類に摂取され、その後アシカに食べられ、神経障害やてんかんなどの病気を引き起こす。^{[ 20 ]}

遺伝子発現は、栄養やその他のストレス要因に対する生理的反応を検出するためにますます頻繁に使用されています。4頭のステラーアシカ（Eumetopias jubatus）で行われた研究では、4頭のうち3頭が、無制限の食物摂取、急性栄養ストレス、慢性栄養ストレスからなる70日間の試験を受けました。結果は、栄養ストレス下の個体が免疫応答と酸化ストレス内のいくつかの細胞プロセスをダウンレギュレーションすることを示しました。栄養ストレスは、この種の個体数減少の最も直接的な原因と考えられました。^{[ 21 ]}ニュージーランドアシカでは、温度差によって引き起こされる南北勾配が、餌の混合の重要な要因であることが示されました。^{[ 22 ]}成体のカリフォルニアアシカは、1日に体重の約5～8％（15～40ポンド（6.8～18.1kg））を食べます。  

カリフォルニアアシカは主に沿岸域の沖合で餌を捕食します。湧昇域に生息するイカ、カタクチイワシ、サバ、メバル、イワシなど、さまざまな獲物を食べます。また、商業漁具、スポーツフィッシングの釣り糸、ダムや河川の魚道施設から魚を捕食することもあります。^{[ 23 ]}

オーストラリアアシカ対ステラーアシカ

アシカの地理的変異は、数種のアシカ科の頭蓋骨の観察によって決定されてきました。一般的な大きさの変化は、緯度と一次生産性の変化に対応しています。西オーストラリアのオーストラリアアシカの頭蓋骨は一般的に長さが小さく、最大の頭蓋骨は冷温帯の地域から得られています。アシカ科は種の分化の過程にあり、その多くは、特に緯度と資源などの局所的な要因によって引き起こされている可能性があります。^{[ 24 ]}ある種の個体群は、熱帯では小さく、緯度が高くなるにつれて大きくなり、亜極地域で最大になります。冷涼な気候と冷たい水では、代謝率は体重よりも体表面積に密接に関係しているため、サイズの増加による体表面積の相対的な減少に選択的利点があるはずです。^{[ 24 ]}

アシカは鰭脚類の3つのグループに属し、その科によって繁殖方法や習性は多様ですが、比較的共通しています。アシカ科、または耳のあるアシカは、陸上や氷の生息地で子育て、交尾、休息を行います。その個体数と上陸行動は、陸上での繁殖活動に直接影響を与えます。季節的な個体数の変化は、1月から3月の南半球の夏の繁殖期と相関しています。繁殖地には、生まれたばかりの子アシカと、縄張りを守るために残るオスとメスのアシカが集まります。繁殖期の終わりには、オスは餌を求めて分散し、メスは子育てのために残ります。年間を通して、繁殖地にはさまざまな年齢と性別の個体が混在し、上陸パターンは月ごとに変化します。^{[ 25 ]}

平均寿命15～20年のトドは、5月上旬に成体のオスが繁殖地沿いに縄張りを確立することで繁殖期を迎えます。オスは5～7歳で性成熟に達しますが、縄張り意識を持つようになるのは9～13歳頃です。メスは5月下旬に到着し、縄張り争いや境界を示す行動によって縄張り防衛が激化します。出産は1週間後に行われ、通常は1頭の子が生まれ、周産期は3～13日です。

トドは繁殖成功のために複数の競争戦略を示してきた。トドの交尾はしばしば一夫多妻制であり、オスは通常、適応度と成功を高めるために複数のメスと交尾するため、一部のオスは全く交尾相手を見つけられない。一夫多妻制のオスは、子に対して親としての世話をすることはほとんどない。メスを独占するために用いられる戦略には、資源防衛型一夫多妻制、つまり重要なメスの資源を占有することが含まれる。これは、性的に受容的な時期にメスにとって魅力的な資源や特徴を持つ縄張りを占有し、防衛することを含む。これらの要因には、出産場所や水へのアクセスが含まれる可能性がある。その他の手法としては、他のオスがメスに近づくのを制限する可能性などがある。^{[ 26 ]}

オタリア・フラベセンス（南米アシカ）はチリ沿岸に生息し、個体数は推定16万5000頭です。チリ北部と南部で行われた最新の調査によると、20世紀半ばのアザラシ猟によってアシカの個体数が大幅に減少しましたが、現在は回復傾向にあります。この回復は、狩猟の減少、アシカ科の急速な個体数増加、自然保護区に関する法整備、そして新たな食料資源に関連しています。上陸パターンによって、アシカの個体数は日中、月、年によって変化します。移動パターンは、気温、日射量、獲物、水資源と関連しています。南米アシカや他のアシカ科の研究では、午後早い時間に陸上での個体数が最大になることが記録されていますが、これは気温が高い時期に上陸するためと考えられます。成体と亜成体のオスは明確な年間パターンを示さず、個体数が最大になるのは10月から1月です。メスとその子どもは、南半球の冬の6月から9月にかけて上陸します。^{[ 27 ]} 1950年から1980年にかけて、キタアシカの個体数と分布に関する調査が行われた。これは将来の保全研究のための一次データであった。^{[ 28 ]}