ジンベイザメやウバザメのロレンチーニ器官

質問

本日、TBS系で放映された「イカさま☆タコさま『世界の超キケン&巨大動物でまくりSP』」において、「サメのお腹の中には磁石がある」という噂の真偽を確かめる話の中で、ジンベイザメを相手にお腹に磁石をあてる実験が行われ、その後に続く専門家の説明の中で、
「サメの腹の中に磁石はありませんが、鼻先などにはロレンチーニ器官という、磁力を感知する器官があります」
という趣旨の説明がありました。
　そこで疑問が湧いたのですが、ロレンチーニ器官は魚等の獲物の体内で生じる、生体電流の流れや、生体電位等を感知する事で、獲物の居場所を感知するためのものの筈ですが、ジンベイザメは小魚を吸い込んでしまう事はあるものの、基本的にはプランクトンを餌にしており、プランクトンの密度が高い領域を知る必要はあるでしょうが、獲物の場所を正確に知る必要は無い筈です。
　又、プランクトンの様な小さなものの体内で、生体電流が流れた処で、電流が流れる距離が短いのですから、発生する磁力も極端に弱いのではないかと想像出来ます。
　ですから、ジンベイザメやウバザメ、メガマウスといったプランクトン食のサメにとっては、魚等の大型の獲物を主食とする他のサメやエイと比べて、ロレンチーニ器官の重要性がかなり低いようにも思えるのですが、ジンベイザメやウバザメ、メガマウスといったプランクトン食のサメには、ローレンチーに器官は存在するのでしょうか？
　仮にあったとしても、痕跡だけで、感覚器としての機能が失われているという事はないのでしょうか？

回答No.2

suiran2

多くの動物が，磁力線を感知します。その磁力線センサーは，軟骨魚類はロレンチーニ器官，硬骨魚類・鳥類等は，耳石器官の「壺嚢（このう）」です。アオウミガメ等のハ虫類の磁力線センサーは何であるかは知りません。また，クジラ目のそれも知りません。その他にも知られていない感知器官や感知細胞があると予想されます。広範囲を移動する動物は，磁力線を感知する事で，体内コンパスという言い方をする人もいますが，迷子にならないわけです。

ジンベイザメやウバザメが，ロレンチーニ器官を持っていないかどうかは興味がありませんので知りません。しかし，ジンベイザメやウバザメが，ロレンチーニ器官を持っていないのならばその代わりの磁力線センサーを持っているはずです。しかし，ジンベイザメやウバザメだけがそのようなややこしい事をする必要は無いのではと思いますが…彼らは立派な軟骨魚類です。

また，電気と磁気は一つの物理現象の二面性です。ですから電磁気は電気と磁気に分けられないのです。発電魚も発電器官は筋肉を変化させて発電器官にしましたが，自ら発した磁力線の乱れを磁力線センサーで感知する事により，外界を感知しているわけです。磁力線感知に関しましては同じものです。

お礼

再度の御回答有難う御座います。

>ジンベイザメやウバザメが，ロレンチーニ器官を持っていないかどうかは興味がありませんので知りません。

　そうですか、それは残念です。

>その磁力線センサーは，軟骨魚類はロレンチーニ器官，硬骨魚類・鳥類等は，耳石器官の「壺嚢（このう）」です。

　鳥類等の磁力線センサーは網膜だと思いましたが・・・

【参考URL】
　つまったら基本-神経科学研究者への道- TOP > 200907 > 渡り鳥は磁場が見える：青色光受容体と磁気の感知 [2009/07/02]
　　http://hmonai.blog33.fc2.com/blog-date-200907.html#entry71

　WIRED > 2009年6月 > 2009.6.30 渡り鳥は磁場が見える：青色光受容体と磁気の感知
　　http://wired.jp/2009/06/30/%e6%b8%a1%e3%82%8a%e9%b3%a5%e3%81%af%e7%a3%81%e5%a0%b4%e3%81%8c%e8%a6%8b%e3%81%88%e3%82%8b%ef%bc%9a%e9%9d%92%e8%89%b2%e5%85%89%e5%8f%97%e5%ae%b9%e4%bd%93%e3%81%a8%e7%a3%81%e6%b0%97%e3%81%ae%e6%84%9f/

　スゴモリ > サイエンス > ヒトも磁場を「見る」ことができるか－米・マサチューセッツ医科大学
　　http://www.su-gomori.com/2011/06/magnetic-vision.html

　それから、ロレンチーニ器官は磁力線センサーではなく、電位差センサーです。
　ロレンチーニ器官は壷型の小孔の中にゼリー状の物質が詰まった構造をしていて、壷の底部に存在する電気的刺激受容細胞が、ゼリー状物質と、受容細胞の裏側にある体組織との間の電位差を検知する事で、周囲の電界や磁場を感知しています。

【参考URL】
　Ampullae of Lorenzini - Wikipedia
　　http://en.wikipedia.org/wiki/Ampullae_of_Lorenzini

回答No.1

suiran2

ロレンチーニ器官は，磁力線の感知器官です。別に魚類が出す生体電流を感知するためだけの器官ではありません。全く目安となるものがない外洋を回遊する際に，地球の磁場を感知して方向を知り定位をしているわけです。ですから迷子になることなく回遊出来るのですね。外洋を回遊する生物の多くが，ロレンチーニ器官と同じ働きを持つ器官や細胞を持っていまして磁力線を感知できるようです。例えばアオウミガメも磁力線を感知して産卵する際に産卵場所に戻るようです。

具体的事例を一つだけ紹介しますが，四国で捕獲されGPSタグを付けられましたサメ（種別は忘却です）が，しばらく行方不明になり，その後ハワイで電波が検出されました。つまり電波の届かない深海を四国からハワイに向かって回遊したもののようです。ロレンチーニ器官の主たる機能はそのような際に利用されるものです。

サメの類は，捕食します際に瞬膜で目を保護したり，また，目玉を反転させて保護したりして捕食します。捕食の際に視力が使用できませんから代わりに磁力線の変化を利用しているわけです。この方法は，サメに限らず洞窟性や深海性で捕食に視力を利用できない多くの生物でも行われています。良くは知りませんが，プランクトンでも動くものであれば磁力線が乱れるのではないかと思います。

現在の最新の潜水艦探知方法は，磁力線の変化を利用しているようです。自衛隊の護衛艦がソナーで潜水艦を探知して，米軍に「やはり日本は特攻の国だ。ソナーを利用したら真っ先に自艦が攻撃されるのに…」と笑われたといった事をお聞きしました。生物の持つ能力は偉大ですし，また人類の科学的進歩にもついて行けないですね。何かの参考になさってください。

お礼

御回答頂き有難う御座います。

>ロレンチーニ器官は，磁力線の感知器官です。

　その構造から考えて、ロレンチーニ器官は、磁力線ではなく、電位・電場を感知する感覚器だと思います。
　磁力線を感知する器官であれば、損傷する恐れのある体表に剥き出しとなっている必要は無い筈です。
　インターネットで検索してみましても、電気的なものを感知するための器官だとしているものが多数派で、磁力的なものを感知する事のみを述べているサイトは僅かしか御座いません。

【参考URL】
　ロレンチーニ器官 - Wikipedia
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AD%E3%83%AC%E3%83%B3%E3%83%81%E3%83%BC%E3%83%8B%E5%99%A8%E5%AE%98

　勿論、磁場の存在下で海水が流れれば、導電性を持つ海水には誘導電流が流れますから、その電流をロレンチーニ器官で感知する事によって、間接的に磁場の存在を感知する事は出来る様です。
　電気的な感覚器官を持つ魚は、サメの他にも、デンキナマズやシビレエイ、デンキナマズ、ナイフフィッシュ、エレファントノーズフィッシュ、等々の様々な電気魚の類があり、それらの全ての電気魚は、周囲の生物を感知するために電流を使用しています。
　中にはデンキウナギ、デンキナマズ、シビレエイの様に、発電能力を攻撃や自衛のためにも使用する事が出来る種類もありますが、そのようなものは極少数派で、大半の電気魚の発電能力は、電圧が数ボルト程度しかなく、感知くらいにしか使う事が出来ません。
　これらの電気魚の中には、河川に生息するものが多数いますが、河川に生息するものに関しては、地磁気を感知する事で、方位を知る必要は無いと思います。
　従って、電気的なものを感知する感覚器官は、周囲の生物を感知するために使用されるのが主流であると言えると思います。

【参考URL】
　電気魚の種類
　　http://square.umin.ac.jp/wpj/ysuga/ef-world-2.html

　ナマズ目 - Wikipedia > 4.3 発電
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8A%E3%83%9E%E3%82%BA%E7%9B%AE#.E7.99.BA.E9.9B.BB

　エレファントノーズフィッシュ - Wikipedia
　　http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%A8%E3%83%AC%E3%83%95%E3%82%A1%E3%83%B3%E3%83%88%E3%83%8E%E3%83%BC%E3%82%BA%E3%83%95%E3%82%A3%E3%83%83%E3%82%B7%E3%83%A5

　又、サメから進化して底生生活に適応した（つまり、外洋を回遊しなくなった）エイの類でも、ローレンチーニ器官が退化したりはせずに残っています。

　ですから、ローレンチーニ器官の主な用途は獲物等の周囲の生物の感知であり、回遊の際に包囲等を知るために使用するのは、二次的な用途の様に思えます。

　とは言え、suiran2様に御教え頂いた事で、ジンベイザメやウバザメの場合でも、ローレンチーニ器官が役に立つ可能性がある事が判りました。
　後は、ジンベイザメやウバザメ、メガマウスといったプランクトン食のサメにも、実際にローレンチーニ器官があるのかどうかという事の情報を御教え頂ければ幸いなのですが、御心当たりは御座いませんでしょうか？