吸血コウモリ

吸血コウモリ
吸血コウモリ( Desmodus rotundus )
科学的分類
ドメイン：	真核生物
王国：	動物界
門:	脊索動物
クラス：	哺乳類
注文：	翼手目
家族：	フィロストミダエ科
亜科:	デスモドンティナ エ・ボナパルト、1845年
属
デスモドゥス ・ヴィート・ノイヴィート、1826年 ディフィラ スピックス、1823 ディアエマス ・ミラー、1906年。

吸血コウモリは、 Desmodontinae亜科に属するコウモリで、現在中央アメリカと南アメリカに生息する葉鼻コウモリです。吸血コウモリの食料源は他の動物の血液であり、この食性は血食と呼ばれます。現存するコウモリの 3種は血液のみを餌としています。すなわち、ナミチスイコウモリ( Desmodus rotundus )、ハダカチスイコウモリ( Diphylla ecaudata )、およびハジロチスイコウモリ( Diaemus youngi ) です。Desmodus 属の絶滅した 2 種が北アメリカで発見されています。

3種はそれぞれ異なるため、それぞれ異なる属に分類され、それぞれが現存する1種で構成されています。古い文献では、これら3属はそれぞれ独自の科であるデスモドン科に分類されていましたが、分類学者は現在、新世界のアカハナコウモリ科であるPhyllostomidaeの亜科であるデスモドン亜科に分類しています。^[1]

吸血コウモリの3種は、他のどの種よりも互いに似ているように見えます。これは、吸血が一度だけ進化し、3種がこの共通の祖先を共有していることを示唆しています。^{[1] : 163–167}

新世界のハナバチコウモリ科Phyllostomidae Gray, 1825におけるDesmodontinae亜科の3属の位置付けは、次のように要約できる。^[2]

• デスモドン亜科
  • デスモドゥス属^[3]
    • デスモドゥス・アーケオダプテス、絶滅、
    • デスモドゥス・ドラキュラエ、絶滅、
    • デスモドゥス・ロトゥンドゥス、
    • デスモドゥス・ストッキ、絶滅。
  • Diphylla属
    • ディフィラ・エカウダータ
  • ディアエムス属
    • ディアエムス・ヤンギ

吸血コウモリは、花の蜜、花粉、昆虫、果物、肉など、多くの食料源を消費する多様なコウモリ科に属しています。^[1] 3種の吸血コウモリは、寄生戦略の一環として、微小捕食者として血液のみを食べる（血食）ように進化した唯一の哺乳類です。^{[4] [5]} 血食は、成功するために克服しなければならない課題が多いため、まれです。大量の液体が腎臓と膀胱を圧倒する可能性があること、^[6]鉄中毒のリスクがあること、^[7]および過剰なタンパク質に対処すること。^[8] 吸血コウモリがどのように進化したかについては複数の仮説があります。

• 彼らは果実を突き刺すのに特化した鋭い歯を持つ果実食コウモリから進化した^[9]
• 彼らは当初、大型哺乳類の外部寄生虫を食べていたが、その後、哺乳類そのものを食べるようになった^[10]（アカハシウシツツキの摂食行動に似ている）
• 彼らは当初、動物の傷に集まる昆虫を食べていたが、その後、傷そのものを食べるようになった^[11]。
• 彼らは当初、小型の樹上性脊椎動物を捕食していた^[12]
• 彼ら自身も樹上性の雑食動物であり、大型動物の傷口から血や肉を摂取し始めた^[13]
• 彼らは別の種類の液体を食べるように進化した、特殊な花蜜食者でした^[14]

吸血コウモリの系統は、2600万年前にその科から分岐しました。^[15]ハサミムシ吸血コウモリは、おそらく2170万年前に他の2種の吸血コウモリから分岐しました。^[15]ハサミムシ吸血コウモリは鳥の血を餌とし、現生吸血コウモリの中で最も原始的な種 であるため、最初の吸血コウモリも鳥の血を餌としていた可能性が高いと考えられています。 ^[15] 最近の分析では、吸血コウモリは昆虫食から派生したと示唆されており、果実食、肉食、花蜜食の起源説は否定されています。^[15]他のPhyllostomidaeから分岐してから400万年以内に、吸血コウモリは吸血に必要なすべての適応を進化させており、哺乳類の中で最も急速に自然選択が進んだ例の1つとなっています。^[15]

オオコウモリとは異なり、吸血コウモリは短い円錐形の鼻先を持つ。また、鼻葉はなく、先端にU字型の溝がある裸の肉球を持つ。吸血コウモリ（Desmodus rotundus ）も鼻に特殊な温度受容器を持ち、 ^[16]獲物の皮膚に近い血流の場所を見つけるのに役立つ。吸血コウモリの脳には、赤外線を感知するヘビの赤外線受容器と似た位置にあり、組織学的にも似た核が見つかっている。^{[17] [18]}

吸血コウモリの前歯は切断に特化したもので、奥歯は他のコウモリに比べてはるかに小さい。コウモリの脳にある音を処理する部分である下丘は、主な食料源となる眠っている動物の規則的な呼吸音を感知するのによく適応している。^{[19] [20]}

他のコウモリは陸上で移動する能力をほとんど失っていますが、吸血コウモリは、翼が脚よりもはるかに強力なため、後肢ではなく前肢を使って力を発揮する独特の跳躍的な歩き方で、歩く、跳ぶ、走ることさえできます。この走る能力は、コウモリの系統内で独自に進化したようです。^[21]

吸血コウモリは、宿主のゲノムに自身の遺伝物質のコピーを挿入する内因性レトロウイルスと呼ばれる血液媒介ウイルスのグループに対しても高い耐性を持っています。 ^[22]

最近、吸血コウモリのREP15遺伝子の喪失により、高鉄食への適応において鉄の分泌が促進されることが発見されました。^[23]

吸血コウモリは赤外線を利用して獲物の血液ホットスポットを探します。最近の研究では、吸血コウモリが熱に敏感なTRPチャネルTRPV1の熱活性化閾値を約30℃（86℉）に下げることで調整していることが示されています。これはTRPV1転写産物の選択的スプライシングによって、切断されたカルボキシ末端細胞質ドメインを持つチャネルを生成することで実現されます。これらのスプライシングイベントは三叉神経節でのみ発生し、背根神経節では発生しないため、TRPV1は体性求心性神経における有害な熱の検出器としての役割を維持しています。^[24]赤外線を検出できる他の脊椎動物として知られているのは、ボア、ニシキヘビ、マムシだけで、いずれもピット器官を持っています。

吸血コウモリは、洞窟、古い井戸、木の洞、建物など、ほぼ完全に暗い場所でコロニーを形成する傾向がある。中央アメリカから南アメリカに分布し、乾燥地域から湿潤地域、熱帯および亜熱帯地域に生息する。吸血コウモリのコロニー数は、ねぐらの場所で1桁から数百に及ぶ。ねぐらのコウモリの基本的な社会構造は、メスのグループとその子孫、少数の成体のオス（「定住オス」と呼ばれる）、および別のオスのグループ（「非定住オス」と呼ばれる）で構成される。^[25]ケブカ吸血コウモリでは、非定住オスの階層的分離は、一般的な吸血コウモリほど厳密ではないようだ。^[26]非定住オスは、周囲の温度が下がるとハーレムに受け入れられる。この行動は、社会的な体温調節を示唆している。

定住しているオスはハーレム内のメスと交尾し、外部のオスがメスと交尾することはあまり一般的ではない。^[25]メスの子孫は生まれた群れに残ることが多い。^[25]血縁関係のないメスが定期的に群れに加わるため、群れの中に複数の母系が存在することがある。 ^[25]オスの子孫は2歳くらいまで生まれた群れで暮らす傾向があり、定住している成体のオスによって強制的に追い出されることもある。^[25]吸血コウモリは野生の自然環境にいる場合、平均して約9年生きる。^[27]

吸血コウモリは、コロニーの他のメンバーと強い絆を形成します。吸血コウモリの関連するユニークな適応は、食物の共有です。吸血コウモリは、餌を食べないと約 2 日しか生きられませんが、毎晩食物を見つけられる保証はありません。これは問題を引き起こし、コウモリが食物を見つけられない場合、他のコウモリに食物を「懇願」することがよくあります。「ドナー」コウモリは、コロニーの他のメンバーを養うために少量の血液を吐き出すことがあります。同じように馴染みのあるコウモリの場合、相互性の予測能力は血縁関係の予測能力を上回ります。^[28]この発見は、吸血コウモリが親族を優先的に助けることができるが、親族と非親族の両方と相互協力的な関係を築くことでより多くの利益を得ることができることを示唆しています。^[28]さらに、ドナーコウモリは飢えたコウモリに近づき、食物の共有を始める可能性が高かった。個体群の個体が失われると、相互のドナー数が多いコウモリは、除去前にコロニーに餌を与えていなかったコウモリよりも高い割合で自身のエネルギーコストを相殺する傾向がある。自分のエネルギーを一種の社会的投資として費やす個体は繁栄する可能性が高く、生存率が高いことがその行動を奨励し、コロニーにおける大規模な社会的ネットワークの重要性を強化する。^[29]これらの研究結果は、物乞いをする個体による嫌がらせを制限するために個体が食べ物を共有するという嫌がらせ仮説と矛盾している。^[28]すべてを考慮すると、吸血コウモリの研究は、証拠の多くが相関関係にあり、さらなるテストが必要であるため、慎重に解釈する必要がある。^[30]

一部の吸血コウモリが持つもう一つの能力は、単に交響的な鳴き声で同種の個体（同じ種の個体）の位置を識別し監視することです。^[31]母コウモリが子コウモリを呼ぶ音と性質が似ていますが、これらの鳴き声はコウモリごとに異なる傾向があり、他のコウモリがねぐらの内外の個体を識別するのに役立つ可能性があります。^[32]

吸血コウモリは社会的グルーミングも行う。^[33]これは通常メスとその子孫の間で起こるが、成体のメスの間でも顕著である。社会的グルーミングは主に食物の分配に関連している。^[33]

吸血コウモリは、完全に暗くなったときにのみ狩りをします。果実を食べるコウモリと同様、また昆虫食や魚食のコウモリとは異なり、低エネルギーの音波パルスのみを発します。ナミチスイコウモリは主に哺乳類（ときどき人間を含む）の血を吸いますが、ケブカチスイコウモリとシロハネチスイコウモリはどちらも主に鳥の血を吸います。ナミチスイコウモリは、眠っている哺乳類などの宿主を見つけると、四つん這いになって地面に着地し、近づきます。次に、おそらく温度受容感覚を使って、噛むべき皮膚の温かい場所を特定します。次に、噛みやすいようにその場所を何度も舐め始めます。次に、歯で小さな切り傷を作り、傷口から血をなめ取ります。

吸血コウモリはヘビと同様に、赤外線を感知するための特殊なシステムを備えた非常に敏感な温度感覚を発達させています。ヘビは熱に敏感でないチャネルである脊椎動物のTRPA1（一過性受容体電位カチオンチャネルA1）を利用して赤外線検出器を作り出します。しかし、吸血コウモリは熱活性化閾値を約30°C（86°F）に下げることで、すでに熱に敏感なチャネルであるTRPV1を調整し、ターゲットを感知できるようにします。^[34]

アーサー・M・グリーンホールは次のように述べています。

最も一般的な種である一般的な吸血鬼（Desmodus）は、気難しい動物ではなく、温血動物なら何でも攻撃します。白い翼を持つ吸血鬼（Diaemus ）は、鳥とヤギを特に好むようです。実験室では、 Diaemusに牛の血を与えることはできませんでした。^[35]

宿主の皮膚に毛が生えている場合、吸血コウモリは犬歯と頬歯を理髪師の刃のように使って毛を剃り落とす。コウモリの剃刀のように鋭い上顎切歯で幅7mm、深さ8mmの切り込みを入れる。上顎切歯にはエナメル質がないため、永久に剃刀のように鋭いままである。^[36]歯は非常に鋭く、博物館で頭蓋骨を触っただけでも切り傷を負う可能性がある。^[37]

コウモリの唾液は、被害者の咬傷痕に残り、傷口から栄養を摂取する上で重要な役割を果たします。唾液には、血液凝固を阻害する抗凝固剤^[38]や、傷口付近の血管の収縮を防ぐ化合物など、出血を長引かせる化合物がいくつか含まれています。

典型的な雌の吸血コウモリの体重は40グラム（1.4オンス）で、20分間の摂食で20グラム（1液量オンス）以上の血を消費することができます。この摂食行動は、血液を迅速に処理および消化するための解剖学的および生理学的機能によって促進され、動物は摂食後すぐに飛び立つことができます。胃と腸は吸血した血に含まれる水分を急速に吸収し、その水分はすぐに腎臓に運ばれ、排泄のために膀胱に送られます。^{[39] [40]}吸血コウモリは摂食後2分以内に尿を排出し始めます。血液の液体の多くを排出することで飛び立ちやすくなりますが、コウモリの体重のほぼ20～30％がまだ血液です。地面から離陸するために、コウモリはしゃがんで空中に飛び上がることで余分な揚力を生み出します。^[41]通常、餌を探しに出発してから2時間以内に、ナミチスイコウモリはねぐらに戻り、残りの夜を食事の消化に費やします。消化は微生物叢によって助けられ、ゲノムは血液中の病原体からコウモリを守ります。^[42]その糞は、果物や昆虫を食べるコウモリの糞とほぼ同じです。^[43]

2024年にBiology Lettersで発表された研究で、研究者らは吸血コウモリが吸血からエネルギーを生成する仕組みを調査し、低炭水化物・低脂肪の食事によりアミノ酸を代謝しているという仮説を立てた。研究チームはベリーズで24匹の吸血コウモリを捕獲し、グリシンとロイシンを豊富に含む牛の血を与えた。摂取後、コウモリは最大90分間トレッドミルの上に置かれ、その間に呼気サンプルを採取して酸素摂取量と二酸化炭素排出量を測定した。結果、運動中のコウモリのエネルギー生成の最大60％がこれらのアミノ酸の急速な分解によるものであることが明らかになり、10分以内にタンパク質を使用可能なエネルギーに変換するコウモリの能力が明らかになった。フランクフルトのLOEWEトランスレーショナル生物多様性ゲノムセンターの研究者であるマイケル・ヒラーは、アミノ酸のこの急速な代謝は「哺乳類では比類のない」ものであり、吸血コウモリと吸血昆虫の両方が極端な食生活に適応するために同様の戦略を開発したという収斂進化の説得力のある例であると述べた。^[44]

この代謝の特殊化には欠点があり、吸血コウモリは代替エネルギー源を蓄える能力が低下しているため、長期間にわたって餌を食べないと飢餓に陥りやすくなります。この脆弱性に対抗するために、吸血コウモリは相互利他主義に従事し、困っている同種の動物を助けるために血を吐き出します。^[44]

吸血コウモリに噛まれることで、狂犬病は人間や他の動物に感染する。犬は現在では広く狂犬病の予防接種を受けているため、ラテンアメリカでは吸血コウモリによる狂犬病の感染件数が犬による感染件数を上回っており、2005年には55件の症例が記録されている。 ^[45]人間への感染リスクは、コウモリに噛まれた家畜への感染リスクよりも低い。^[46]コウモリの個体群における狂犬病の蔓延率については様々な推定がなされているが、狂犬病が風土病となっている地域では、野生のコウモリの1%未満が常にウイルスに感染していると推定されている。^[47]感染したコウモリは不器用になり、方向感覚を失い、飛べなくなる可能性がある。^[48]

吸血コウモリの唾液のユニークな特性は、医学において有益な用途が見出されています。

アメリカ心臓協会誌「Stroke: Journal of the American Heart Association」に掲載された、デスモテプラーゼと呼ばれる遺伝子組み換え薬に関するさまざまな研究では、デスモダス・ロトゥンドゥスの唾液の抗凝固作用を利用して、脳卒中患者の血流を増加させることがわかりました。^[49]

• オーストラリアニセ吸血コウモリとしても知られるゴーストバットMacroderma gigas
• 吸血コウモリの赤外線感知
• メガデルマ属の一種で、オオコウモリまたはコオロギコウモリとも呼ばれる
• スペクトルコウモリ（Vampyrum spectrum）、別名ニセ吸血コウモリ
• 吸血鬼

ウィキメディア・コモンズには、 Desmodontinaeに関連するメディアがあります。

• Greenhall, A., G. Joermann, U. Schmidt, M. Seidel. 1983. 哺乳類種: Desmodus rotundus. アメリカ哺乳類学会誌、202: 1–6.
• Campbell A、Naik RR、Sowards L、Stone M (2002)。「生物学的赤外線イメージングとセンシング」( PDF)。Micron。33 ( 2 ): 211–225。doi : 10.1016 /S0968-4328(01)00010-5。PMID 11567889。2003-06-15に オリジナル(PDF)からアーカイブ。
• Pawan, JL (1936b)。「トリニダード島の吸血コウモリの狂犬病、特に臨床経過と感染潜伏期間について」熱帯医学寄生虫学年報。第 30 巻、第 4 号。1936 年 12 月。

• 吸血コウモリに関する研究ブログ。吸血コウモリの社会的行動と認知に特化した Web サイト。
• Schutt, WA, Jr. 「Dark Ba​​nquet」 血を吸う生物の生物学に特化した Web サイト。
• バットワールド – コウモリの教育、保護、リハビリテーションに専念する、完全ボランティア、無給、非営利団体
• Bat Conservation International コウモリの教育、保護、研究に特化したウェブサイト。
• 「吸血コウモリ | 世界で最も奇妙なもの」。YouTube。Nat Geo WILD。2012 年 6 月 7 日。
• 「血をなめる吸血コウモリ」。YouTube。アニマルプラネット。2016年6月2日。2021年11月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。
• 「フンボルトペンギンが吸血コウモリと戦う | BBC Earth」。YouTube。BBC Earth。2018年12月15日。
• 「アシカに餌を与える吸血コウモリ | ザ・ダーク：自然の夜の世界 | BBC Earth」。YouTube。BBC Earth。2020年9月28日。