電気受容（エレクトロレセプション）とは：定義・仕組み・生態での役割

電気受容（エレクトロレセプション）の定義・仕組み・生態での役割を図解と事例で解説。魚類やハリモグラ等の感覚メカニズムと応用をわかりやすく紹介。

電気受容とは、動物が電気を感知する能力のことです。水生動物や水陸両用動物に多く見られる。これは、水が空気よりも信号の伝達を助けるからである。例外として、ハリモグラ、ゴキブリ、ミツバチなどがいます。エレクトロレセプションは、エレクトロロケーションに使用されます。

仕組み（受容器と方式）

電気受容は、皮膚や吻部（くちばし・口吻）にある専用の感覚器で行われます。主要なタイプは次の通りです。

• アンプラ（アンプル）型受容器：サメやエイなど軟骨魚類に見られる「アンプル・オブ・ロレンツィーニ（Ampullae of Lorenzini）」のような構造。外部の低周波・静的電場の変化を捉え、獲物の筋活動や環境電場を検出します。
• チューブ状／チューブラス型受容器（チューブ状細胞）：一部の硬骨魚や単孔類で観察され、異なる周波数帯に感度を持つことがあります。
• 触覚や羽の帯電変化を利用する受容：ミツバチは花や仲間が作る電場の違いを触角や体表で感知して採餌や通信に利用します。ゴキブリなど昆虫も電場の感知能力を示す場合があります。

機能的には、電気受容には大きく分けて二つの方式があります。

• パッシブ電気受容：外部の自然発生する電場（獲物の筋肉活動や他個体の発火など）を受動的に検出する方式。サメや多くの魚がこれを行います。
• アクティブ電気受容（能動的なエレクトロロケーション）：動物自身が電場（電気器官放電＝EOD）を発生させ、その自己が作った場の歪みを感知して周囲の物体や生物を探知する方式。モルミリュス（アフリカのコメット魚類）やニューヨーク川のナイフフィッシュなどの弱電気魚が代表例です。

生態での役割

• 獲物検出：泥や砂に隠れた甲殻類や魚類を、発生する小さな電場から見つけ出すことができます。泥底や濁った水中で特に有利です。
• ナビゲーション・環境把握：暗所や濁水中で障害物や地形を感知し、移動や隠れ場所の検出に役立ちます。
• 個体間通信・社会的信号：弱電気魚は種や個体ごとに特徴的なEODパターンを持ち、求愛・縄張り・個体認識に使います。
• 捕食・防御：強力な電気を出す動物（電気ウナギなど）は、攻撃や防御のために電気を用い、同時に周囲の電場変化で近距離の情報を得ることもあります。
• 植物と昆虫の相互作用：ミツバチは花の電場を感じ取り、訪花の意思決定や能率向上に役立てています。

進化と分布

電気受容は、系統的に独立して何度も進化したと考えられており、硬骨魚・軟骨魚・単孔類・昆虫など広いグループで見られます。水中では電場の伝播がよいため水生・水陸両用動物に多く、例外的に陸生の一部も進化的に獲得しています。

研究と応用

電気受容の研究は、受容器の電気生理学的解析、行動実験、野外での観察などで進められています。応用面では、生体模倣センサー（バイオミメティクス）として水中ロボットのナビゲーションや物体検出に利用する研究が行われています。

まとめ

電気受容（エレクトロレセプション）は、主に水生や水陸両用動物が電場を利用して環境や他個体を感知する重要な感覚です。受容器の構造や動作原理、アクティブ／パッシブの区別、そして生態学的役割は多様で、進化的にも何度も独立に獲得されてきました。暗所や濁水中での感知、コミュニケーション、捕食や防御などで顕著な適応を示します。

質問と回答

Q: 電気受容とは何ですか?

Q: 電気受容は主にどこで見られますか?

Q:なぜ電気受容は水生動物や両生動物に多いのですか?

Q: 電気受信が水棲動物や両棲動物に多いという例外はありますか?

Q:電気知覚は何に使われるのですか?

Q: すべての動物が電気知覚を持っているのですか?

Q: 電気知覚は動物だけのものですか?

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