Name: 狂気の生物学タツノオトシゴ (The Insane Biology of: The Seahorse)
Uploaded: 2024-11-17T15:44:21.000Z
Duration: 17 min 10 s

The sea is filled with incredibly unique lifeforms, coming in a variety of shapes, sizes, colors, and appendages.

海には信じられないほどユニークな生物がたくさんいて、形も大きさも色も付属器官もさまざまだ。

関係詞節（制限と非制限）

Many of such creatures are incredible predators who lurk in the far reaches of the cold, dark ocean.

そのような生物の多くは、冷たく暗い海のはるか彼方に潜む、信じられないような捕食者である。

From the terror-inducing great white shark, to the insidiously clever killer whale, to the snapping jaws of the powerful leopard seal, to the outrageously fast marlin.

恐怖を誘うホホジロザメから、陰湿で賢いシャチ、力強いヒョウアザラシの鋭い顎、とんでもなく速いカジキまで。

Creatures like this strike fear into the hearts of many, but the biggest and scariest predators aren't necessarily the deadliest.

このような生き物は多くの人の心を恐怖に陥れるが、最大で最も恐ろしい肉食動物が必ずしも最凶というわけではない。

For great white sharks, only about 48% of surface attacks on seals result in successful kills.

ホホジロザメの場合、アザラシへの表層攻撃のうち、殺傷に成功するのは約48％のみである。

Leopard seals only catch their fish prey in 64% of their attempts.

ヒョウアザラシが魚の餌を捕らえるのは、その試みの64％に過ぎない。

To find one of the most effective predators, you need to set your sights on something much smaller and in much shallower waters.

最も効果的な捕食者の一人を見つけるには、もっと小さくてもっと浅い水深のものに狙いを定める必要がある。

Residing in coastal regions around the world is the oddly shaped sea creature known as the seahorse.

タツノオトシゴとして知られる奇妙な形をした海の生き物は、世界中の沿岸地域に生息している。

Seahorses belong to the Cygnathid family of fish, which includes pipefish and sea dragons.

タツノオトシゴは、パイプフィッシュやシードラゴンを含むシグナティッド科の魚類に属する。

There are about 50 seahorse species ranging in size from 2 to 35 centimeters, each resembling a Frankenstein-like creation with bits and pieces taken from various animals combined to make one extraordinary fish.

タツノオトシゴの種類は50種ほどあり、大きさは2センチから35センチで、それぞれがフランケンシュタインのように、さまざまな動物の断片を組み合わせて1匹の特別な魚を作り上げたようなものである。

Seahorses are one of the most effective hunters in the sea, with a success rate of over 90%.

タツノオトシゴは海で最も効果的なハンターの一人で、その成功率は90％を超える。

That's 2 to 3 times higher than other predatory fish, and it's all thanks to their unusual design.

これは他の捕食魚の2～3倍であり、すべて彼らの特異な設計のおかげである。

From their chameleon-like eyes that move independently of one another, allowing them to view both what's in front of them and behind them at the same time, to their monkey-like prehensile tails that securely anchor them to objects, to their incredibly flexible and strong body armor, seahorses are built for battle.

カメレオンのように互いに独立して動き、前方と後方を同時に見ることができる目や、サルのように先がとがった尾で物にしっかりと固定される尾、驚くほど柔軟で丈夫な体の鎧など、タツノオトシゴは戦いのために作られている。

But seahorses are strange in more than just their appearance, and they are impressive even beyond their hunting skills.

しかし、タツノオトシゴはその外見だけでなく、狩りの技術以外でも印象的である。

Their adaptations for survival are among the strangest in the animal kingdom.

生存のための彼らの適応は、動物界で最も奇妙なもののひとつである。

And seahorses, however cute and quirky, are a survival powerhouse of the sea.

そしてタツノオトシゴは、どんなにキュートで風変わりであっても、海のサバイバル・パワースポットなのだ。

Seahorses and their relatives are the only known vertebrate animals where pregnancy and birth are performed by the males.

タツノオトシゴとその近縁種は、妊娠と出産をオスが行う唯一の脊椎動物として知られている。

While other animal dads may house and protect fertilized eggs, such as water bugs, cardinal fish, and many bird species, male seahorses do much more.

他の動物の父親は、ミズスマシやカージナルフィッシュ、多くの鳥類など、受精卵を収容して保護することがあるが、オスのタツノオトシゴはそれ以上のことをする。

After an elaborate courting dance, a mating pair of seahorses will entwine their tails and line up the female's egg duct, called the ovipositor, with the male's brood pouch opening.

入念な求愛ダンスを踊った後、つがいになったタツノオトシゴは尾を絡ませ、卵管と呼ばれるメスの卵管をオスの子袋の開口部に並べる。

The female then deposits her eggs into the pouch.

そしてメスは卵を袋の中に入れる。

Scientists once believed the eggs were fertilized inside the pouch through an internal sperm duct.

かつて科学者たちは、卵は袋の中で精管を通して受精すると考えていた。

However, dissections have disproved this theory, with a study on the yellow seahorse finding instead that the sperm duct opening is located 4.5 millimeters above the pouch opening.

しかし、解剖によってこの説は否定され、イエロータツノオトシゴの研究では、精管の開口部は袋の開口部より4.5ミリ上にあることがわかった。

This means that the sperm travels outside the male seahorse's body, meeting with the eggs as they are deposited into the brood pouch.

つまり、精子はオスのタツノオトシゴの体外を移動し、卵が子袋に堆積するときに卵と出会う。

Videos of this event have found that the yellow seahorse's pouch stays open for just six seconds, making them uniquely efficient at fertilization, since in this incredibly small window, they produce between 100 and 1,000 embryos.

この出来事を撮影したビデオによると、イエロータツノオトシゴの袋が開いている時間はわずか6秒で、この信じられないほどわずかな時間に100から1,000個の胚を作るため、受精効率が非常に高いことがわかった。

And once inside, the brood pouch itself becomes rather extraordinary, functioning similarly to a mammalian placenta by providing oxygen and nutrients to the growing seahorse embryos.

タツノオトシゴの胚に酸素と栄養を供給することで、哺乳類の胎盤のような働きをするのだ。

Compared to eggs that develop externally, eggs that are incubated internally come with different challenges.

外部で発育する卵に比べ、内部で孵化させる卵にはさまざまな課題がある。

One in particular is a means for respiratory gas exchange.

特に重要なのは、呼吸ガス交換の手段である。

In order to survive, embryos need a constant exchange of respiratory gases, oxygen and carbon dioxide.

胚が生きていくためには、酸素と二酸化炭素という呼吸ガスの絶え間ない交換が必要だ。

However, being in an enclosed space makes this difficult.

しかし、閉ざされた空間にいると、それが難しくなる。

In mammals, this exchange is accomplished through the blood flow from the mother to the placenta to the umbilical cord to the fetus and back again.

哺乳類では、この交換は母体→胎盤→臍帯→胎児と、血液の流れを通じて行われる。

In seahorses, scientists believe it happens nearly the same way, through blood flow from the father to the embryos and back.

タツノオトシゴの場合も、父親から胚への血流によって、ほぼ同じように発生すると科学者は考えている。

By examining the brood pouches of the big belly seahorse, researchers even found that they remodel throughout gestation to accommodate the growing embryos.

大きなお腹のタツノオトシゴの子袋を調べたところ、研究者たちは、成長する胚を収容するために、妊娠期間中に子袋がリフォームされることまで発見した。

After fertilization, seahorse embryos become embedded in the lining of the brood pouch, which contains numerous blood vessels.

受精後、タツノオトシゴの胚は多数の血管を含む子袋の内膜に埋め込まれる。

As the embryos develop and require more oxygen, the lining becomes thinner and more wrinkled, providing the surface area needed for even more blood vessels.

胚が発育し、より多くの酸素を必要とするようになると、内膜は薄くなり、しわが増え、さらに多くの血管に必要な表面積を提供するようになる。

As these changes to the brood pouch mirror the growth of the seahorse fetuses, their findings indicate that the pouch is acting in just the same way as a placenta, providing a means to exchange oxygen and carbon dioxide and even nutrients through blood flow.

このようなタツノオトシゴの袋の変化は、タツノオトシゴの胎児の成長を反映したものであることから、彼らの発見は、袋が胎盤と同じように働き、血流を通じて酸素と二酸化炭素、さらには栄養素を交換する手段を提供していることを示している。

The whole gestational process of a male seahorse takes anywhere between 10 days to six weeks, depending on the species.

オスのタツノオトシゴの妊娠過程は、種類によって異なるが、10日から6週間かかる。

Then, through a series of muscle contractions, as many as 1,000 fully developed babies are shot from the pouch into the sea.

その後、筋肉の収縮を繰り返しながら、1,000匹もの発育した赤ちゃんが袋から海へと放出される。

With these functions performed by the females in nearly every other animal, scientists are left wondering, why in this case is it the males?

他のほとんどの動物ではメスがこのような機能を担っているのに、なぜこの場合はオスが担っているのだろう？

Some theorize that male pregnancy leads to more seahorse babies, since without having to carry out the pregnancy, the females are free to start making more eggs right after they deposit them in the males.

オスが妊娠すると、タツノオトシゴの赤ちゃんが増えるという説もある。妊娠を成立させる必要がないため、メスはオスに卵を預けた後、すぐに多くの卵を作り始めることができるからだ。

And when only 0.5% of seahorse offspring survive to become reproducing adults, making a lot of babies is crucial for the survival of this one-of-a-kind fish.

そして、タツノオトシゴの子孫のうち、生殖能力を持つ成魚になるまで生き残るのはわずか0.5％であるため、この唯一無二の魚が生き残るためには、たくさんの子供を作ることが極めて重要なのである。

When you're as small as a seahorse, protection from predators is another survival necessity.

タツノオトシゴのように小さいうちは、捕食者から身を守ることも生存のために必要なことだ。

And here, seahorses once again evolved a unique solution.

そしてここで、タツノオトシゴは再びユニークな解決策を編み出した。

For most sea creatures, hard, rigid structures such as scales, shells, and exoskeletons act as an armor against predators.

ほとんどの海の生き物にとって、ウロコや貝殻、外骨格といった硬くて堅い構造は、捕食者から身を守る鎧の役割を果たしている。

But seahorses took a different approach, with an armor that is instead highly deformable and flexible.

しかし、タツノオトシゴは違うアプローチで、変形しやすく柔軟性の高い装甲を採用した。

一連の骨板で構成されている。

And as the seahorse moves, the plates slide over one another, allowing for a wider range of motion compared to fish with scales.

また、タツノオトシゴが動くと、プレートが互いにスライドするため、ウロコを持つ魚に比べて可動域が広くなる。

These plates aren't as hard as the armor of other sea animals, which means that when they experience a force, like a bite from a large fish, the plates deform instead of fracture.

このプレートは他の海獣の鎧ほど硬くないため、大きな魚に噛まれるなどして力が加わると、プレートは破壊されずに変形する。

But it's the orientation of the plates themselves that allow the seahorse to survive most attacks.

しかし、タツノオトシゴがほとんどの攻撃から生き延びることができるのは、プレート自体の向きのおかげなのだ。

Unlike typical animal tails, which are cylindrical, a seahorse tail has a square cross-section.

円筒形の一般的な動物の尾とは異なり、タツノオトシゴの尾は断面が四角形をしている。

To explore the benefits of a square tail and how it compares to a traditional cylindrical tail, a group of researchers made a 3D printed model of a seahorse tail, composed of 36 square segments, each with four L-shaped bony plates, as well as a similarly segmented cylindrical tail.

正方形の尾の利点と、従来の円筒形の尾との比較を調べるため、研究者グループは、36個の正方形のセグメントからなるタツノオトシゴの尾の3Dプリントモデルを作成した。

They found that, while the cylindrical tail became squished and damaged when crushed, the square tail flattened out and deflected damage away by a central column inside, allowing it to absorb more energy before breaking.

その結果、円筒形の尾部は押しつぶされると潰れて損傷するのに対し、四角い尾部は平らになり、内部にある中央の柱によって損傷をそらし、壊れる前により多くのエネルギーを吸収できることがわかった。

Mechanical tests have found that, under compressive loads, they can deform up to 50% without harming the vertebrae inside.

機械的なテストによると、圧縮荷重がかかった場合、内部の椎骨を傷つけることなく50％まで変形することがわかった。

With this strength and flexibility allowing for agile movement as well as protection, scientists are exploring its potential use as flexible armor in fracture-resistant structures and in robotics.

この強度と柔軟性により、保護だけでなく機敏な動きも可能になるため、科学者たちは耐破壊性構造物やロボット工学における柔軟な装甲としての利用の可能性を探っている。

Scientists also determined that flat sides provide more attachment points when gripping onto objects, which, due to their poor swimming ability, is how seahorses spend most of their time.

科学者たちはまた、タツノオトシゴは泳ぎが下手なため、ほとんどの時間をこのような方法で過ごしている。

Their terrible swimming skills are a result of their upright position as well as their lack of pelvic fins and tail fins.

彼らの泳ぎが下手なのは、直立姿勢であることと、骨盤ヒレと尾ビレがないためだ。

Their movement is limited to a small dorsal fin on their back that propels them forward and a pectoral fin on either side of their head that steers them where they want to go.

彼らの動きは、背中の小さな背びれで前進し、頭の両脇にある胸びれで進みたい方向に舵を取る。

These poor swimming skills make them one of the slowest fish in the sea.

泳ぎが下手なため、海で最も遅い魚のひとつである。

It also explains their mostly sedentary lifestyle, clinging to seagrass or coral.

また、海草やサンゴにしがみつき、ほとんど定住生活を送っていることも説明できる。

And while their upright stature may seem disadvantageous, it actually helps them with their protection.

その直立した体躯は不利に見えるかもしれないが、実はプロテクションに役立っている。

Like many animals, seahorses evolved to fit their environment.

多くの動物がそうであるように、タツノオトシゴも環境に合わせて進化してきた。

And when their ocean habitat changed dramatically about 25 million years ago, they did just that.

そして約2500万年前、海の生息環境が劇的に変化したとき、彼らはまさにそうした。

During this period, tectonic events across the Indian and Pacific Oceans transformed the open sea, creating many shallow water, grassy regions.

この時期、インド洋と太平洋で地殻変動が起こり、外洋に多くの浅瀬の草原地帯が形成された。

Scientists believe that this shift is what caused seahorses to diverge from their ancestor, the pygmy pipehorse, eventually emerging as the upright swimmer we know today.

科学者たちは、タツノオトシゴがその祖先であるピグミー・パイプホースから分岐し、最終的に現在のような直立泳法で泳ぐタツノオトシゴになったと信じている。

That's because swimming upright has two main advantages in grassy environments.

草地での直立泳ぎには、主に2つの利点があるからだ。

Swimming upright allows them to move through the blades of grass easier than if they swam horizontally.

直立して泳ぐことで、水平に泳ぐよりも簡単に草の葉の間を移動することができる。

もうひとつはカモフラージュだ。

In addition to a color-changing ability that many fish and other sea animals possess, a seahorse's upright posture helps them hide in their environment.

タツノオトシゴの直立姿勢は、多くの魚や他の海獣が持つ変色能力に加え、環境に身を隠すのに役立っている。

Vertical blades of grass and coral can more easily hide a vertical fish.

垂直の草やサンゴは、垂直の魚をより簡単に隠すことができる。

So seahorses cling to them using their prehensile tail.

そのため、タツノオトシゴは触角のある尾を使って尾にしがみつく。

And this hidden position doesn't just provide them protection from predators, it provides them stealth for hunting.

そして、この隠れた位置は、捕食者から身を守るだけでなく、狩りのためのステルス性を提供する。

In fact, researchers have found that the denser the vegetation, the more successful seahorses are at capturing their prey.

実際、タツノオトシゴは植生が密であればあるほど、獲物を捕らえるのに成功することがわかっている。

One study found that adult seahorses had over an 80% success rate in highly dense habitats compared to just 30% in habitats with low or no vegetation.

ある研究によると、タツノオトシゴの成魚は、植物が密集した生息地では80％以上の成功率を示したのに対し、植物が少ないかまったくない生息地では30％しか成功しなかった。

And for seahorses, a high success rate in hunting is particularly important considering they're missing a key component of the digestive system, their stomach.

そしてタツノオトシゴにとって、消化器官の重要な構成要素である胃を失っていることを考えれば、狩りの成功率が高いことは特に重要である。

Without a stomach, food passes through them rather quickly.

胃がないため、食べ物が胃を通過するのが早い。

This means that they have to eat all the time.

つまり、常に食べなければならないのだ。

But luckily for them, they are among the most impressive ambush predators in the world.

しかし彼らにとって幸運なことに、彼らは世界で最も印象的な待ち伏せ捕食者のひとつなのだ。

Being bad at swimming makes it impossible for seahorses to chase down their prey.

泳ぎが苦手なタツノオトシゴは獲物を追いかけることができない。

Instead, hidden within the seagrass or coral, they very, very slowly get close to their unsuspecting target, snap their head around, and quickly suck them up through their tube-like snout.

その代わり、海草やサンゴの中に隠れて、とてもとてもゆっくりと無防備なターゲットに近づき、頭をパカッと動かして、チューブのような鼻から素早く吸い上げる。

This technique is known as pivot feeding and seahorses have perfected it.

このテクニックはピボットフィーディングと呼ばれ、タツノオトシゴはこれを完成させている。

They're able to score a meal in record time.

彼らは記録的な速さで食事を決めることができる。

It happens so fast, your eyes can barely comprehend that anything has happened at all.

あまりにあっという間の出来事で、何が起こったのか目ではほとんど理解できない。

To rotate their head with such lightning speed, elastic energy is stored in the large tendons of the apaxial muscle, a muscle associated with head rotation, and then quickly released.

このような電光石火のスピードで頭を回転させるために、頭の回転に関連する筋肉である無端筋の大きな腱に弾性エネルギーが蓄えられ、そして素早く放出される。

This rotation brings their mouth closer to their prey.

この回転で獲物に口を近づける。

Then, with a widening of their snout, a suction force is created that pulls the food into their mouths.

そして、鼻を広げることで吸引力を生み出し、食べ物を口の中に引き込む。

そして、それは驚くほど速く起こる。

In less than five milliseconds once they begin to pivot, they're already enjoying their meal, making them one of the fastest-feeding vertebrate animals.

回転を始めてから5ミリ秒も経たないうちに、すでに食事を楽しんでいるのだから、脊椎動物の中で最も早食いの部類に入る。

But being highly skilled at pivot feeding isn't enough.

しかし、ピボットフィディングの技術が高いだけでは十分ではない。

Seahorses first have to get within striking distance without being detected, and the typically calm waters of their habitat don't make that easy.

タツノオトシゴはまず、発見されずに射程距離内に入らなければならないが、生息地の通常穏やかな海ではそれは容易ではない。

Any motion could send a ripple through the water, cluing their prey in to their approach.

どんな動きでも水中に波紋を起こし、獲物の接近を知らせることができる。

One of their main food sources, copepods, are especially sensitive to hydrodynamic disturbances.

彼らの主な餌のひとつであるカイアシ類は、特に流体力学的攪乱に敏感である。

They can respond in three to four milliseconds and make a quick escape at a velocity of 300 meters per second.

彼らは3～4ミリ秒で反応し、秒速300メートルの速度で素早く逃げることができる。

And for the pivot-feeding technique to work, seahorses need to get within close range, within about one millimeter.

また、ピボットフィーディングのテクニックが機能するためには、タツノオトシゴは1ミリ以内の至近距離に近づく必要がある。

Luckily, seahorses have another trick up their sleeves, their long snout.

幸運なことに、タツノオトシゴには長い鼻というもうひとつのトリックがある。

One group of researchers took a closer look at how the dwarf seahorse sneaks up on and captures its prey.

ある研究者グループは、ドワーフ・シーホースがどのようにして獲物に忍び寄り、捕獲するのかを詳しく調べた。

Using high-speed digital recordings, they measured the 3D motions of seahorses, copepods, and the surrounding water during an attack.

タツノオトシゴ、カイアシ、そして周囲の水の3次元的な動きを、高速デジタル記録を使って測定した。

They found that the seahorse's elongated snout creates a quiet zone, where fluid motion doesn't exceed 0.8 millimeters per second compared to the 4.1 millimeters per second in the surrounding area.

その結果、タツノオトシゴの細長い鼻は、流体の動きが毎秒4.1ミリメートルであるのに対し、毎秒0.8ミリメートルを超えないクワイエットゾーンを作り出していることがわかった。

This region is located right above the end of the snout, in the striking zone, allowing the seahorse to sneak up on their prey undetected.

この部位は鼻先の真上、ストライキングゾーンにあり、タツノオトシゴは獲物に気づかれずに忍び寄ることができる。

In contrast, the striking zone of a related fish without an elongated nose, the three-spined stickleback, had the highest fluid motion compared to the surrounding area.

一方、鼻が細長くない近縁の魚、イトヨリウオの打撃部では、周囲に比べて最も流動的な動きが大きかった。

With this oddly-shaped head, the unassuming seahorse is one of the most remarkable hunters of the ocean.

この奇妙な形をした頭部を持つ地味なタツノオトシゴは、海で最も注目されるハンターの一人である。