魚はどうやって電気を作っているの？ ― エレノア・ネルセン
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0:08 - 0:121800年 探検家の
アレクサンダー・フォン・フンボルトは -
0:12 - 0:16デンキウナギの群が
水中から飛び出し -
0:16 - 0:20接近する馬から
身を守る姿を目撃しました -
0:20 - 0:24ほとんどの人は この異常な話を
フンボルトのでっち上げだと思いました -
0:24 - 0:29ところが電気を使う魚は
想像以上にありふれています -
0:29 - 0:33確かに デンキウナギも
魚の一種ですよね -
0:33 - 0:35光の乏しい水中では
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0:35 - 0:39電気信号によって
仲間と交信したり 遊泳したり -
0:39 - 0:44獲物を見つけたり
まれに感電させたりできます -
0:44 - 0:49350種近くの魚は
電気信号を発生し 検知する― -
0:49 - 0:53特殊な解剖学的構造を
有しています -
0:53 - 0:55これらの魚は
作り出す電気の量によって -
0:55 - 0:59２つのグループに分けられます
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0:59 - 1:04科学者らは 一方のグループを
弱電気魚と呼んでいます -
1:04 - 1:06尾部近くにある 発電器官と
呼ばれる仕組みが -
1:06 - 1:13最大１ボルト 単三電池の
約３分の２の電圧を作り出します -
1:13 - 1:15電気が発生する仕組みは？
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1:15 - 1:19魚の脳は 神経系を通じて
信号を発電器官に送ります -
1:19 - 1:21発電器官は
何百ないし何千にも積み重なった― -
1:21 - 1:26発電細胞という
円盤形の細胞でいっぱいです -
1:27 - 1:31通常 発電細胞はナトリウムイオンと
カリウムイオンを排出して -
1:31 - 1:37細胞外部を正電荷
内部を負電荷に帯電させています -
1:37 - 1:40しかし 神経信号が
発電細胞に到達すると -
1:40 - 1:44信号は イオンチャネルのゲートが
開くように促します -
1:44 - 1:48正電荷を帯びたイオンは
逆流し 内部に入ります -
1:48 - 1:52今 発電細胞の片面では
外部側は負の電荷を -
1:52 - 1:55内部側は正の電荷を
帯びています -
1:55 - 1:59しかし発電細胞の反対側では
電荷は逆になっています -
1:59 - 2:01このように交互に並んだ電荷は
電流を発生させ -
2:01 - 2:06発電細胞を生物電池に
変えることができます -
2:06 - 2:11これらの魚の能力のカギとなる要素は
各細胞に神経信号が -
2:11 - 2:15正確に同じタイミングで伝わるように
調整されていることです -
2:15 - 2:21これにより 積み重なった発電細胞が
何千個も直列につなげた電池のように働きます -
2:21 - 2:24各細胞の微小な電荷が合わさって
数メートルの距離まで届く― -
2:24 - 2:27電界を作り出すのです
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2:27 - 2:30皮膚に埋まっている
電気受容器と呼ばれる細胞によって -
2:30 - 2:33魚は常にこの電界と さらには
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2:33 - 2:38周囲環境や他の魚から生じた
電界の変化を感じ取ることができます -
2:38 - 2:40例えば エレファントノーズフィッシュは
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2:40 - 2:44シュナウゼンオーガンと呼ばれる
細長いあごをもち -
2:44 - 2:46電気受容器を
たくさん備えています -
2:46 - 2:49これによって
他の魚からの信号を傍受し -
2:49 - 2:51距離を判断し
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2:51 - 2:54周辺の物体の形
大きさを検知し -
2:54 - 2:59川底に埋もれた昆虫の生死までも
判断できるのです -
2:59 - 3:01しかし エレファントノーズや
他の弱電気魚は -
3:01 - 3:05獲物を攻撃できるほどの
電気は起こしません -
3:05 - 3:09強電気魚には そういう能力が
備わっていますが -
3:09 - 3:12そのような種は
ほんの一握りしかいません -
3:12 - 3:16最も強力な電気魚は
エレクトリック・ナイフフィッシュで -
3:16 - 3:21一般的には デンキウナギとして
知られています -
3:21 - 3:25３つの発電器官は ２メートルある体の
ほぼ全体に広がっています -
3:25 - 3:27弱電気魚のように
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3:27 - 3:31デンキウナギは 信号を
遊泳や 交信に使いますが -
3:31 - 3:35その最も強力な放電を
狩りのときまで差し控えています -
3:35 - 3:40狩りは獲物の発見と 無力化という
２段階の攻撃で行われます -
3:40 - 3:44まず最初 ２回か３回
600ボルト程度の -
3:44 - 3:46強いパルスを発生します
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3:46 - 3:50これが獲物の筋肉を刺激して
けいれんさせると -
3:50 - 3:53水中で振動が起こるため
隠れ場所がわかります -
3:53 - 3:56次に 素早い高電圧放電の
一斉放射がなされ -
3:56 - 3:59さらに激しい筋肉収縮を
引き起こします -
3:59 - 4:03またデンキウナギは
発電器官の両端で発生する電界が -
4:03 - 4:07重なるようにするために
体を丸めることもあります -
4:07 - 4:11激しい一斉放射により 獲物はついに
疲労困憊し 動けなくなります -
4:11 - 4:15こうしてデンキウナギは
獲物を生きたまま飲み込めるのです -
4:15 - 4:19他の強電気魚には
デンキナマズがいます -
4:19 - 4:21その胴体のほとんどを占める
発電器官で -
4:21 - 4:24350ボルトの放電が可能です
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4:24 - 4:29また シビレエイはマメのような形をした
発電器官を頭の両側に持ち -
4:29 - 4:33約220ボルトを作り出します
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4:33 - 4:36世界の電気魚たちには
一つの謎があります -
4:36 - 4:39なぜ 自分自身が感電しないのか？
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4:39 - 4:42強電気魚の その大きさによって
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4:42 - 4:45自身の電撃に耐えているのかも
しれませんし -
4:45 - 4:48電流が一瞬にして通り過ぎる
ためかもしれません -
4:48 - 4:53発電器官を覆う特殊なたんぱく質があると
考える科学者もいますが -
4:53 - 4:58実際には これは科学がまだ解明していない
一つの謎なのです
- Title:
- 魚はどうやって電気を作っているの？ ― エレノア・ネルセン
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350種近くの魚類には、電気信号を発生し、検知する特殊な解剖学的構造をもったものがいます。光の乏しい水中では、電気信号によって仲間との交信や遊泳、獲物の発見や時には感電させることができます。しかし、これらの魚はどのようにして電気を作り出しているのでしょうか？エレノア・ネルセンが電気魚の背後にある科学を説明します。
講義：エレノア・ネルセン
監督：TOTEM Studio＊このビデオの教材：https://ed.ted.com/lessons/how-do-fish-make-electricity-eleanor-nelsen
- Video Language:
- English
- Team:
closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 05:15
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Retired user approved Japanese subtitles for How do fish make electricity? - Eleanor Nelsen | |
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Tomoyuki Suzuki accepted Japanese subtitles for How do fish make electricity? - Eleanor Nelsen | |
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Tomoyuki Suzuki edited Japanese subtitles for How do fish make electricity? - Eleanor Nelsen | |
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Takamasa Omata edited Japanese subtitles for How do fish make electricity? - Eleanor Nelsen | |
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Tomoyuki Suzuki declined Japanese subtitles for How do fish make electricity? - Eleanor Nelsen |