魚類

 

 

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魚類

進化と系統

生息環境

分類

体の構造 :えらひれうろこひょう(浮袋)

繁殖

変態

 

参考 : ミロクンミンギアラティメリアシーラカンス

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魚類は、

ヒトの遠い祖先です。

2.5万〜3万種あり、脊椎動物全体の半数以上を占めています。

 

ちなみに、「さかな」という名前は、「肴」から転じたものです。

 

魚には、エイコサペンタエン酸(EPA)や、ドコサヘキサエン酸(DHA)等の、

ω-3不飽和脂肪酸が多く含まれます。

魚に含まれるDHAの多くは、海産の微生物によって生産されたものが、

食物連鎖の過程で、魚の体内に濃縮されたものです。

 

 

水中生活を営み、えら呼吸を行い、ひれを用いて移動します。

体表は、うろこで覆われています。

 

魚類の目は、4種類の錐体細胞を持ち、紫外線領域の視覚を持ちます・・・

昆虫も感知できます・・・

結構、紫外線を知覚できる生物がいますね。

 

 

魚類の進化について、

最古の魚類は、カンブリア紀に生息していたミロクンミンギアとされます。

無顎類が最も古く誕生し、

顎口類の魚が現れたと推定されています。

 

シルル紀後期からデボン紀にかけて、種数が増えました。

 

当初から、海より、淡水での生活が大きな役割を果たしていたと考えられます。

 

軟骨魚類には、鰾も肺もなく肝臓に脂質を蓄積することで浮力を得ています。

うろこは、真皮から伸びた髄の上を、エナメル質、象牙質が覆います(サメ肌)・・・

まるで、のようですね。

 

ちなみに、ペリソーダスミクロレピスは、他の魚のうろこを食べて生活していますが、

うろこを、右から食べるものと、左から食べるものがあるそうです。 →魚やカラスの利き口

 

 

肉鰭綱の胸びれや腹びれは、陸上をはうとなり、四肢動物へと進化したと考えられています。

ラティメリアは、シーラカンス唯一の現生属で、生きた化石とされます。

 

ちなみに、アカグツカエルアンコウは、海底を歩くことができるそうです。 →もしアンコウが陸上に進出していたら

 

条鰭類は、鰾(浮き袋)を持ちます。

鰾は、肺から進化したとされます。

シーラカンスの腹腔内に、退化した肺が存在するようですが・・・ →シーラカンス

シーラカンスの鰾とされたもの(油脂が詰まっています)は、何でしょう???

軟骨魚類は、鰾の代わりに肝臓に脂質を蓄積していますが、

シーラカンスの鰾と関係するのでしょうか?

 

 

生息環境について、

海水魚淡水魚2つに大別されます。

を往復するものもいます(通し回遊)。 →川と海を行き来する魚

回遊魚の体液調節については、 →回遊魚の体液調節・・・神経細胞と塩類細胞の意外な関係

 

一部は、陸上を移動できるものがいます。

 

 水深200m 以深の深海に生息するものを、深海魚といいます。 →生物の最深記録

 

深海には、変わった生物がたくさんいますが、

オオクチホシエソは、なんと、クロロフィル葉緑素)を持っています。 →葉緑素を持つ魚

 

大西洋は、魚類の誕生より後にできたため、大西洋には種数が少ないです。

 

 

繁殖は、卵生及び胎生(卵胎生)です・・・

へその緒を持つ魚もいます。 →へその緒を持つ魚

 

 

仔魚稚魚の間で、形態的変化がおこります(変態)。

多くは、浮遊生活への適応です。

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魚類

脊椎動物亜門に属する動物群のうち、

四肢動物(両生類と有羊膜類を含む系統)を除外した動物群です。

 

魚類は、地球の水圏環境に放散し、

生息域は、熱帯から極域、海洋の表層から深層、内陸の淡水域まで多岐に及びます。

 

魚類全体の種数は、2.5万〜3万近くもあり、

脊椎動物全体の半数以上を占めています。

 

現存種で最大のものは、ジンベエザメ( 体長13.7m )です。

化石種を含めると、約16500万年前のリードシクティス・プロブレマティカス 28m以上または16.7m )のようです。

 

最小のものは、 Paedocypris progenetica 7.9mm )です。

 

多くは、変温動物です。

 

水中生活を営み、えら呼吸を行い、ひれを用いて移動します。

体表は、うろこで覆われています。

 

脳の構造上、痛みを感じないといわれます。

 

魚類の目は、4種類の錐体細胞を持ち、紫外線領域の視覚を持ちます。

紫外線の反射率が、オスとメスで差がある魚もいます。

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進化と系統

脊椎動物の中で無顎類が最も古く生まれ、

次いで顎口類の魚が現れたと推定されています。

 

カンブリア紀ミロクンミンギア等が、現在知られる最古の無顎類とされます。

 

シルル紀後期からデボン紀にかけて、魚類は一気に種数を増やし、

それ以降は、ほぼ水中における優占的な地位を維持しています。

 

魚類の進化を見ると、当初から、海より淡水での生活が大きな役割を果たしていたと考えられます。

軟骨魚類と全頭類は、大部分が海産ですが、

無顎類にも、淡水産があり、

硬骨魚類の中で原始的なものと考えられる肉鰭類や全骨類等は、大部分が淡水産です。

 

化石から見ても、かなり早い時期に淡水への侵入が行われたようです。

 

現在の硬骨魚類は、淡水で進化し、肺を持っていた、という説があります。

一部が陸に進出して両生類へと進化した一方、

海に戻って大発展を遂げたものが、現在の魚類の大部分を占める真骨類になったようです。

は、その機能を失い、浮き袋として用いられています。

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生息環境

魚類は、世界中に分布します。

ただし、すべて水中生活です。

 

生活している塩分環境によって、便宜的に

海で生活する、海水魚

河川や湖沼等内陸の淡水で生活する、淡水魚

2つに分けられます。

 

しかし、海水と淡水の混じり合う河口等の汽水域で生活する汽水魚や、

海水・淡水どちらでも生きられる魚もいます。

 

また、海水魚は塩湖に生息する魚も含めて塩水魚と呼ばれることもあります。

一部のものは、生活史の中で海と陸を往復し、これを通し回遊といいます。

 

水深200m 以深の深海に生息するものを、深海魚といいます。

 

インド洋から太平洋に多くの種があり、大西洋には種数が少ないです。

これは大西洋が、魚類の誕生より後にできたため、外からの進入に頼らざるを得なかったためです。

 

陸水では、湖や池、川に多くの種があり、

洞窟の中だけに見られる魚、地下水に生息するものもいます。

陸水は、陸と海水によってそれぞれ孤立しているので、淡水魚には地域による種分化が見られます。

しかし、上位分類群は、広い分布域を持つものが多いです。

これは、魚類の進化の多くが、大陸移動以前から起こってきたためです。

 

陸上は、

陸で体を支えるしくみを持たないことと、

呼吸器が水から呼吸するようにできているため、

魚類の生活には不適です。

 

例外的に、えら以外で、肺や腸、皮膚でも呼吸を行い、

体の下面にあるひれで、体を支えて陸を移動できるものがあります。

干潟や湿地等、陸上である程度生きられる魚や、

更に、発達したひれで、陸上をはって移動する魚もいます。

 

しかし、これらも、主な生活は水中であり、

トビハゼのように、陸にいる時間が長いものでも、皮膚の乾燥には耐えられず、

生殖や仔魚・稚魚(幼魚)の生活は水中です。

 

乾期に水がなくなる場所では、魚は生息できず、水が入るたびに外から侵入することになります。

しかし、乾燥期を特殊な方法で乗り切るものもいます。

肺魚には、泥の中に繭(まゆ)を作ってそこにこもり、水がない季節を耐えます。

卵生メダカの一部は、卵が土の中で生き延び、水が入ると孵化します。

 

しかし、完全に乾燥した状態に耐えるものはありません。

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分類

脊椎動物亜門の下に、無顎上綱顎口上綱を設け、

そこに魚類及び四肢動物を含めます。

 

また、魚類からは、四肢動物両生類爬虫類鳥類哺乳類)が分岐して生まれています。

 

重要な特徴は、ひれ(鰭)の形態です。

 

骨格うろこ(鱗)も、重要です。

より進化した魚類では、骨の癒合・省略が進み、全体の数が少なくなる傾向があります。

これは脊椎動物全体に見られる特徴で、ウィリストンの法則と呼ばれます。

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体の構造

えら

ひれ

うろこ

ひょう(浮袋)

 

魚類の体は、頭部・胴部・尾部の3つに分けられます。

 

頭部は、眼から上あごの先端部までで、吻部、えら蓋、頬部、下あごが含まれます。

頭に、長いひげやとげを持つものもいます。

鼻孔と口腔とはつながっておらず、水は、前鼻孔から入り、後鼻孔から流出します。

 

胴部は、頭部以降から肛門の位置までで、外見上は臀鰭の前までです。

消化器官は、全てここまでに含まれます。

 

尾部は、肛門以降、尾びれまでです。

魚類は、背面の筋肉が胴部から尾部へと連続的に発達しているので、外見上は尾の区別がはっきりしません。

つまり、胴部から尾部をまとめて運動に使用しています。

魚類は他の類に比べ、尾部の比率は比較的高く

一般の魚類でも3割以上、ウナギ目の魚等は7割以上が尾です。

体の構造

 

えら(鰓)

魚は、水中の少ない溶存酸素を利用するために、えらを発達させています。

 

硬骨魚類では、えらは頭部の後方にある1対の鰓蓋骨(さいがいこつ。えらぶた)の内側にあり、

4対の鰓弓(さいきゅう)という弓状の骨に支えられて存在します。

 

えらには血管が通っており、外界(海水、淡水)と直接ガス交換を行います。

そのためえらは赤く見えます。

 

ガス交換の他にも、塩類細胞によるイオンの排出・取り込みやアンモニアの排泄を行っています。

の構造

 

ひれ(鰭) 分類

ひれは、魚が泳ぐのに欠かせない手足のようなものであり、

時には地上をはったり、空中を飛んだりするのにも使われます。

 

体につく位置により、次のように分類されます。

 

胸鰭(きょうき・むなびれ): 頭の後方、体の側面に位置する一対のひれ。

背鰭(はいき・せびれ):背側にあるひれ。

腹鰭(ふっき・はらびれ):腹側の肛門より頭側にある一対のひれ。

臀鰭(でんき・しりびれ) : 腹側の肛門より尾側にあるひれ。

尾鰭(びき・おびれ): 体の最も後方にあるひれ。

脂鰭(しき・あぶらびれ): サケ等に見られる、背びれの後方にある、1つの小さなひれ。

小離鰭(しょうりき・はなれびれ): サバやマグロ等の尾部に見られる、多数の小さなひれ。

頭鰭(とうき・あたまびれ) : オニイトマキエイの頭部にある、1 対の角のようなひれ。

 

胸びれと腹びれは、左右1対あり、これらを対鰭(ついき)、

それ以外を、不対鰭(ふついき)といいます。

 

背びれの数は、1基、2基・・・と数えます。

 

ひれの形態は、軟骨魚類、肉鰭類、条鰭類で異なります。

 

軟骨魚綱(サメ・エイ)では、

ひれは、厚い皮膚で覆われ、中は輻射軟骨で支えられます。

硬骨魚類のように自由に動かすことはできず、後退等の動作ができません。

 

肉鰭綱(シーラカンス・ハイギョ)では、ひれの基部が筋肉で覆われます。

一部の肉鰭類の胸びれや腹びれは、陸上をはう脚となり、四肢動物へと進化したと考えられています。

 

条鰭綱では、ひれは膜状の構造物であり、体の正中線、またはその左右に対になって張り出しています。

膜を支えるように、ひれには多数の筋(鰭条)が入っていて、基部では骨と筋肉が接続しています。

鰭条には、軟条(なんじょう)と棘条(きょくじょう)の2 種類があり、

棘条には、毒腺(刺毒装置 しどくそうち)を備えているものもあります。

 

遊泳力の強いマグロやカジキ等は、2基の背びれを持ち、前方にある第1背鰭は溝に折りたたむことができます。

それぞれのひれは、極限まで水の抵抗を減らすように設計され、高速遊泳に特化しています。

 

ひれが、遊泳以外の目的に進化している場合もあります。

進化の過程で、一部のひれが退化していることも多いです。

 

トビウオの仲間は、体に対して非常に大きな胸びれを持ち、空中を滑空することができます。

 

ハゼやウバウオの仲間では、腹びれが吸盤に変化して、岩や海藻等にくっつくのに適します。

 

コバンザメでは、第一背鰭が吸盤に変化し、大型の魚にくっついて移動する習性を持っています。

 

アンコウの仲間は、背びれが釣竿のような形状に変化(エスカ・擬餌状体)し、先端はルアーになっています。

 

チョウチンアンコウの仲間は、ルアーの部分に発光器を備えています。

 

ミノカサゴやゴンズイ等は、棘条に毒腺を発達させて身を守っています。

 

ホウボウは、腹びれが脚のようになっており、海底をはって歩くのに適しています。

 

マンボウは、尾びれと臀びれがつながって、特殊な形態(舵鰭 かじびれ)をなしています。

体の構造

 

うろこ(鱗) 分類

うろこは、小さな板や棘(とげ)のような形のもので、これが多数集まって体の表面を覆います。

外部の衝撃から、皮膚や筋肉、内臓を保護する役割を担います。

 

硬骨魚類のうろこには、樹木の年輪に相当する模様があり、魚の年齢を知るのに役立ちます。

 

うろこは大きく4種類に分けられます。

現存する硬骨魚類の多くは、円鱗(えんりん)あるいは櫛鱗(しつりん)を持ちます。

ヒラメのように、体の部分によって円鱗と櫛鱗を有する種類もいます。

 

楯鱗(じゅんりん)

サメ・エイ等軟骨魚類にのみ見られます。

棘状のうろこで、真皮から伸びた髄の上を、エナメル質、象牙質が覆います。

棘は体の後方を向いているため、尾から頭に向かってなでるとざらざらします。

いわゆるサメ肌です。

 

硬鱗(こうりん)

あまり重なりあわずに体を覆っている、平たいうろこです。

骨質の外部を、エナメル質が覆う構造になっています。

チョウザメ、ガー、ポリプテルス等の、原始的な硬骨魚類にみられます。

 

円鱗(えんりん)

年輪のある小さな楕円状のうろこです。

アジ、カツオ、コバンザメ、コイ等。

 

櫛鱗(しつりん)

円鱗に似ていますが、一端に小棘を有することで区別されます。

スズキ、サバ、マダイ等に見られます。

体の構造

 

ひょう(鰾。浮袋) 進化と系統

魚類のうち、原則として条鰭類が持つ器官です。

 

魚の体は、海水より比重が大きく、何もしなければ沈降してしまいます。

そこで、浮力を得るために、鰾を発達しました。

鰾は、伸縮性に富む風船のような器官で、ガスを溜めたり抜いたりして浮力調節を行います。

 

原始的な鰾は、消化管から枝分かれしており、水面に口を出して空気を出し入れする開鰾(有気管鰾)です。

一部の魚類は、消化管から分離した閉鰾(無気管鰾)を持ち、

鰾の周囲にある奇網から、ガス腺と呼ばれる細胞を介してガスを取り込みます。

 

鰾は、四肢動物やハイギョの肺と相同です。

肺から鰾が進化したとされます。

 

初期の硬骨魚類は、淡水生活の中で空気呼吸の必要から肺を発達させましたが、

水中生活へ適応した条鰭類が鰾を持ちました。

 

そのため、硬骨魚類が肺を獲得する前に分岐した軟骨魚類には鰾も肺もありません

軟骨魚類には、サメ・エイが含まれ、鰾の代わりに肝臓に脂質を蓄積することで浮力を得ています。

 

条鰭類が肺を鰓に変化させる前に分岐した肉鰭類は、鰾の代わりに肺を持ちます。

ただし例外的に、現生シーラカンスのラティメリアは、脂肪で満たされた鰾を持ちます。

 

条鰭類でも一部の原始的な目では、鰾は肺の機能を残しており、鰓呼吸とは別に肺呼吸を行います。

 

また、底生魚類や深海魚の中には、鰾を二次的に喪失したか、非常に小さくなったものが多いです。

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繁殖

繁殖形態は、卵生および胎生(卵胎生)です。

 

は、卵黄の割合が比較的多く、

卵割は、盤割を行うものが多く、小さな胚が大きな卵黄にくっついたような状態で発生が進みます。

 

孵化した仔魚は、卵黄を抱え、しばらく卵黄の栄養分を使って成長します。

 

サメ類、エイ類、カダヤシ、カサゴ、ウミタナゴ等の仲間には、

体内で卵を孵化させて子供を産む、卵胎生のものもいます。

 

繁殖習性も、様々です。

卵胎生のものは体内受精ですが、

大多数は体外受精を行います。

その際に多数が集まって抱卵放精を行うものから、雌雄一対によるものまで、様々な配偶行動が見られます。

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変態

多くの魚類は、魚類の体制を備えて孵化します。

 

しかし、成魚との間に変化があるものもあります。

 

多くの場合、浮遊生活への適応です。

十分な遊泳力を持たないため、体に大きな棘や糸状の構造物を生やしたり、ひれを大きくしたりして浮力を得ています。

棘は、捕食に対する抵抗でもあります。

 

真骨魚類は、

生まれたばかりの幼生を、仔魚(しぎょ)、

少し成長した幼生を、稚魚(ちぎょ)といって区別します。

 

両者の間には明確な形態的変化があり、これを変態と呼んでいます。

 

仔魚は、成魚と形態的にもかなり異なっている場合が多いです。

稚魚は、体の大きさこそ小さいですが、成魚と同じ形質を備えています。

 

ヒラメ・カレイの仲間

仔魚は、体の両側に眼を備え、左右対称な普通の魚と同じ姿をしています。

変態を行うことで、片方の眼が反対側に移動し、成魚と同じ左右非対称の体になります。

 

ウシノシタの仲間では、片眼が顔の中を貫通して移動するものも知られています。

 

ウナギの仲間

レプトケファルス幼生カライワシ上目共通)。

仔魚は、透明で、細長い柳の葉のような体型をしています。

 

チョウチョウウオの仲間

トリクティス幼生。

幼生は頭部が大きく、兜をかぶっているようです。

 

アンコウの仲間

仔魚は浮遊生活を送ります。

胸鰭が巨大になり、ひらひらとして浮きやすいです。

 

ミノアンコウでは、体全体が蓑をまとったように多くの糸状構造物で覆われます。

 

ミツマタヤリウオの仲間

仔魚の両眼は、体から離れ、コードのようなものでつながっています。

 

無顎類

ヤツメウナギの仲間

アンモシーテス幼生

両眼を欠き、砂泥の中で生活します。

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参考

ミロクンミンギア

ラティメリア(シーラカンス)

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ミロクンミンギア 進化と系統

52,400万年前(古生代カンブリア紀前期中盤)の海に生息していた脊索動物(無顎類)

 

澄江動物群の一つであり、既知で(始原的無顎類である可能性が高いという意味で)最古の魚類です。

 

尚、ハイコウイクティスも、本種とされます。

 

全長は2.6cm ほどで、扁平であったようです。

 

側面に、筋節らしいものがみられ、

それと対応して、生殖巣と思われるものがあります。

 

背鰭と腹鰭が区別されます

 

胴体の前方腹面側に、6個か7個の鰓嚢があって、その中にえらがあったようです。

 

鰓嚢より前に、頭部が区別できます。

軟骨による構造や、

等の感覚器があった可能性もあります。

参考

 

 

ラティメリア

シーラカンス唯一の現生属で、生きている化石とされます。

 

他は、白亜紀末までに絶滅しました。

 

模式種 L. chalumnaeと、L. menadoensis 2種のみがいます。

 

顕著な違いは、体色のみです。

 

L. chalumnae(コモロ・シーラカンス)

模式種

体色は、黒に近い濃紺です。

 

体長は約12m、体重は100kgを超えます。

 

水深約200mの海底洞窟を中心として、

深度約150-700mに生息する深海魚であり、主にコモロ諸島沖に分布しています。

水温・水圧の変化に弱いです。

 

卵胎生

卵は、直径10cmを超え、魚卵としては非常に大きいです。

仔魚も、かなり成長が進んでから生まれ、体長30cm近くにもなります。

 

静かな海底で、頭部を下に尾を上にした逆立ちのような姿勢で1点に静止している様子も撮影されています。

 

死亡率が低く、100年以上生きる可能性もありますが、詳細不明です。

 

硬骨魚類ですが、骨格は、ほぼ全て軟骨によって造られています。

 

脊柱は、背骨の代わりを果たしており、薄い軟骨性の管のような器官で、内部は油に似た流動体で満たされています。

 

内臓を保護するための、肋骨等の骨格系を備えていませんが、

代わりに、体全体を、硬いコズミン鱗が覆っています。

コズミン鱗は、denticle (象牙粒、象牙質粒)と呼ばれる、歯状の微細な突起物でおおわれています。

鱗(うろこ)には、淡いピンク色の斑紋があります。

 

頭蓋骨は、2つの大きなパーツからなっており、中央にある関節によって連結されています。

大きく開く口で獲物を捕らえ、飲み込むことを可能にしています。

頭蓋骨下部には、咬合力を生む、一対の分厚い筋肉の付着がありますが、

これも現生の動物では、シーラカンス以外には見られない特徴です。

 

鼻腔の中央には、rostal 器官という、微弱電流を感知するための器官があり、

砂地等に隠れた獲物を探し出すのに用いられていると考えられます。

 

鰭(ひれ)が多数ある、総鰭類の進化系統であり、10基のひれを持ちます。

 

胸鰭と腹鰭、第二背鰭と第一臀鰭の計6基には、

腕のような筋肉質の柄が備わっていて、姿勢を調整します。

第二背鰭と第一臀鰭は、主な推進器官です。

柄付きの6基のひれを、それぞれ単独で動かしながら泳ぎます。

 

鰾(ひょう。浮袋)には、空気ではなく、油脂が詰まっています。

水より軽い油を、鰾に蓄えることで浮力を得ています。

 

L. menadoensis(インドネシア・シーラカンス)

インドネシアのスラウェシ島沖に分布します。

体色は、茶褐色です。

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