質問: 頭部にある器官で100万分の1ボルトの電気を感知できる、シュモク、ホオジロ、ジンベエなどの種類がいる魚は何でしょう?
回答: サメ

タイトル: 電気魚
強電気魚(デンキウナギ、デンキナマズ、シビレエイ、ミシマオコゼ)は、電気定位に加え捕食や捕食回避に十分な発電能力の発電器官を有する。デンキウナギは小さな個体であっても、多くの生物の痛覚閾値を超えるかなりの電力を生成できる。デンキウナギは、人間などの外敵を直接感電させるため水上に跳び出すことがある。周囲の環境に応じて、電圧の振幅は10-860ボルト、電流は最大で1アンペアに達する。放電能力を最大化するには、発電器官のインピーダンスを周囲の水に合わせるインピーダンス整合を取らなければならない。

タイトル: 電気魚
電気魚(でんきぎょ)は電場を生成する能力を持つ魚の総称である。ほとんどの電気魚は電場を感じ取る能力も持つ。海水魚と淡水魚の双方、硬骨魚類と軟骨魚類の双方を含む。電気魚は発電器官を用いて電場を生成し、獲物の探索、捕食回避、コミュニケーションなどに用いる。放電にはパルス状と正弦波状の2つの型があり、種や機能によって異なる。発電器官は、筋肉または神経の細胞に由来し、強い電場を発生することに特化した発電細胞から構成される。電気魚は、放電パターンの盗聴を防ぐための複雑な高周波の信号、他の電気魚の放電パターンを模倣したベイツ型擬態、他の個体との放電周波数の干渉を防ぐ混信回避行動(英語版)など多くの特殊な行動を進化させている。

タイトル: 電気魚
弱電気魚の放電電圧は通常1ボルト以下である。これは獲物を麻痺させるには弱すぎるため、皮膚の電気受容器と連携して電気定位を行ったり、他の電気魚と電気的コミュニケーションしたりするために用いられる。主な弱電気魚はアロワナ目(モルミルス科(英語版)とジムナーカス)、デンキウナギ目の2グループに分かれる。両者ともに似た行動と能力を示すものの、これは収斂進化であり電気受容器のタイプも発電器官の場所も異なる。

タイトル: 電気
例えばデンキウナギ目のデンキウナギは筋肉細胞が変化した「発電板」を持ち、高電圧を発生することで獲物を探し麻痺させる。全ての動物は細胞膜に沿って活動電位と呼ばれる電圧パルスを発生させて情報を伝え、神経細胞による神経系によって筋肉まで情報伝達する。感電はこのシステムを刺激し、筋肉を収縮させる。活動電位は特定の植物や動物においてその活動を調整する役目を果たしている。心電図や筋電図はそういった神経系の電位差を測定して図示するもので、脳波は脳内の電気活動を間接的に測定して図示するものである。・デンキウナギ ・デンキナマズ ・シビレエイ・ブラック・ゴースト ・メガネウオ ・種々のナイフフィッシュ ・エレファントノーズフィッシュ等の電気魚・ヤツメウナギ ・肺魚 ・サメ(主にシュモクザメ、チョウザメ) ・エイ ・ガンギエイ ・パドルフィッシュ ・例外としてカモノハシ(魚ではないが電気感覚はある)

タイトル: 電気魚
ジムナーカスでは尾の筋肉、胴体の筋肉、鰓弓下筋、眼筋が発電器官に組み込まれており、これは遊泳中に電極の位置を安定させるためと考えられる。モルミルス科やデンキウナギ目では尾鰭を退化させているものがおり、これも遊泳中に体が左右に曲がるのを防ぐことで、電気定位に用いる電場を安定させる収斂進化と考えられる。底生魚などの障害物の少ない環境に住む電気魚はあまりこのような特徴を有さず、電気定位能力の収斂進化が発電器官の収斂進化に繋がったことが示唆される。能動的な電気定位を行うものを小さい黄色のマーク、電気ショックを生成できるものを大きい赤のマークで系統樹上に示す。発電能力を持たない、単なる受動的な電気受容能力のみを持つ種は表示していない。

タイトル: 電気魚
全ての脊椎動物は電気によって神経と筋肉を動かす。軟骨魚類などの基盤的な魚類は、電場を検出する感覚器により受動的な電気定位を行う。ナイフフィッシュとモルミルスは、弱い電場を発することによる能動的な電気定位を用いて獲物を探す。また、魚類の中には獲物を麻痺させたり捕食者に反撃したりするのに十分な強度の電気ショックを発する能力を持つものがいる。この中で、海産の硬骨魚であるミシマオコゼのグループのみが電気定位を行わない。脊椎動物において電気受容は、共通祖先が有していた祖先形質である。この型の電気受容は、感覚器官であるロレンチーニ器官 (ampullae of Lorenzini) の名を取ってアンプラ型電気受容と呼ばれる。

タイトル: サメ
匂いに敏感で、種によっては100万分の1に薄めた血ですら知覚する。さらに人間が音のする方向が判るように、各孔で感じるタイミングから方向まで検出する。動物の腸でできる化学物質に誘引される性質があるため、下水道の排水口に集まることがある。硬骨魚類は浮き袋で浮力の調節を行うが、板鰓類には浮き袋がなく肝臓で浮力の調節を行っている。肝臓に海水より軽い肝油を満たすことで浮力を得る。そのため浮き袋とは違い水深の制限が無いため、深海ザメが表層で見られることがある。サメの鼻先の孔の奥にはゼリー状物質が詰まったロレンチーニ器官と呼ばれる感覚器官が存在する。これは微弱な電流を感知する電気受容感覚(Electroreception)の一種であり、これによりサメは100万分の1ボルトという極わずかな電位差を感知することができる。

タイトル: 電気魚
ロレンチーニ器官は機械受容器である側線から進化したもので、軟骨魚類(サメ、エイ、ギンザメ)、ハイギョ、ポリプテルス、シーラカンス、チョウザメ、水生の有尾目、アシナシイモリに存在する。硬骨魚類と四肢動物は進化の過程でロレンチーニ器官を失っており、これらのグループにおける電気受容は、ロレンチーニ器官と相同ではない二次的に獲得された別の器官によるものである。多くの硬骨魚は発電能力を持たないが、それでも350種程度の電気魚が存在する。発電器官は8回進化しており、各グループは1つのクレードをなす。その内4回では電気ショックを与えるのに十分な発電能力が獲得されている。発電器官のほとんどは筋肉組織に由来するが、Apteronotidae(デンキウナギ目)のみは神経組織に由来する発電器官を持つ。

タイトル: 魚類
魚類(ぎょるい)は、脊椎動物亜門 Vertebrataから四肢動物を除外した動物群。日本語の日常語で魚(さかな、うお)と呼ばれる動物である。基本的に一生の間水中生活を営み、えら(鰓)呼吸を行い、ひれ(鰭)を用いて移動する。体表はうろこ(鱗)で覆われている。ほとんどの種は外界の温度によって体温を変化させる変温動物である。マグロやカジキ、一部の軟骨魚類は奇網と呼ばれる組織により、体温を海水温よりも高く保つことができる。魚類は地球上のあらゆる水圏環境に放散し、その生息域は熱帯から極域、海洋の表層から深層、また内陸の淡水域まで多岐におよぶ。その生態や形態も実に様々である。魚類全体の種数は2万5,000 - 3万近くにものぼり、脊椎動物全体の半数以上を占めている。大きさは種により大きく異なる。現生種で最大のものは体長13.7メートルに達するジンベエザメである。

タイトル: ハシナガチョウザメ
また、他のチョウザメ類やサメ類と同様、側線の延長部であるロレンチーニ器官による受動的電気感覚(英語版)(外部の電場を感じ取ることができるが、電気魚のように電場を発生することはできない)を有していた。これは主に獲物が発する微弱な電場を検出するために用いられた。他のヘラチョウザメ類と同様、本種の頭部と吻にはロレンチーニ器官が密に存在しており、これは電気受容能力の増強が吻の主な機能の一つであることを示している。

タイトル: デンキウナギ
「実際に感電するのは体に触れたときであり、デンキウナギがいる水槽にヒトがそっと手を入れるくらいであれば深刻な感電はしない」などといった俗説は事実ではなく、実際に水族館では水槽に電圧計を設置し観客に見せているところも多い。電圧計は900Vに達する場合もある。 発電するには筋肉を動かすのと同じく神経からの指令を受け、ATP を消費する。そのため、疲れたり年老いたりしている個体ではうまく発電できない場合もある。またそれは、疲労した状態に追い込めば比較的安全に捕獲できるということでもあり、水面を棒などで叩いてデンキウナギを刺激して発電させ、疲れて発電できなくなったところを捕獲する漁法がある。デンキウナギのほかにも多種多様の発電魚が知られているが、これらの発電の主目的はおもに身辺に電場を作って周囲の様子を探ることにある。

タイトル: 発光器
カラスザメ類(フジクジラ Etmopterus lucifer・カラスザメ Etmopterus pusillus など)の発光器は皮膚器官として無数にあり、ミズテング Harpadon microchir では発光するが発光器を持たない。チョウチンアンコウ Himantolophus groenlandicus の発光器は頭の前端から伸びる長い柄(擬餌状体)の先にある。共生発光を行う魚の発光器は発光バクテリアが侵入するために発光腺は必ず消化管のある部分か肛門付近に開いているため「開孔式」と呼ぶことがある。それに対し自力発光を行う発光器は「閉鎖式」と呼ばれる。マツカサウオ Monocentris japonica の下顎前端にある発光器は発光バクテリア Vibrio monocentris による共生発光を行う。深海魚以外の発光器の多くは共生発光を行う。

タイトル: 電気魚
これにより細胞内にナトリウムイオンが大量に流れ込み、細胞前端が強く正に、ナトリウムイオンを汲み出し続ける後端が負に帯電し、細胞両端に電位差が生まれる。放電後、細胞膜は静止膜電位に戻り次の放電に備える。発電器官からの放電 (EOD) は電気定位に必要な時間に応じて変化させる必要があり、モルミルス科のようなパルス状か、シビレエイやジムナーカスのような正弦波状かによって変化のパターンは異なる。パルス状放電を行う種の場合、波形を変えるのではなく振幅や放電の長さを変化させる。

タイトル: 発電
生物は細胞膜の性質として膜電位を持つため、すべての生物はわずかながら電気を作っている。しかし一部にはそれを方向をそろえて作り出すことで、より高い電圧を生み出すものがあり、それを持つのが殆どが魚類で占めている。

タイトル: 発光器
発光器をもつ発光魚(はっこうぎょ、英: luminous fish)はツノザメ目、フウセンウナギ目(フクロウナギ科など)、ソトイワシ目(ソコギス亜目など)、ワニトカゲギス目、キュウリウオ目(セキトリイワシ科など)、ハダカイワシ目(ハダカイワシ科、ソトオリイワシ科など)、タラ目(ソコダラ科など)、アンコウ目(チョウチンアンコウ科など)、キンメダイ目(マツカサウオ科など)、スズキ目(ヒイラギ科、テンジクダイ科など)などの分類群に現れ、すべて海産である。発光する光の色は淡緑色または白色のものが多いが、濃緑色や深紅色のものもある。発光の目的は認識信号(仲間に自分の所在を知らせる)、照明(自分の進路を照らす)、誘引(餌生物を誘き寄せる)、威嚇(敵を嚇す)、防御(敵の目を眩ます)など種類によってさまざまである。

タイトル: 発光器
自力発光を行う魚はほとんどが深海魚だが、腸管の一部に自力発光腺をもつツマグロイシモチ Jaydia ellioti のように浅海性の種も存在する。ワニトカゲギス目はヨコエソ科、ムネエソ科(ムネエソ亜科・キュウリエソ亜科)、ギンハダカ科、ワニトカゲギス科(旧トカゲハダカ科、ホウライエソ科、ホテイエソ科、ミツマタヤリウオ科、ホウキボシエソ科)からなるが、ほぼ全てが発光器を持ち、その存在する位置によってさまざまな名称で呼ばれる。ワニトカゲギス科のホウライエソの一種では、虹彩絞りを備える発光器を持つものがあり、虹彩筋の神経的制御による開閉で閃光効果を生じる。ハダカイワシ科の発光器はもっとも進化しており、神経や血管が発達し、瞬間的に発光することができる。雌雄によって異なるものも存在する。

タイトル: デンキウナギ目
鰓の開口部はごく狭く、肛門は頭部あるいは胸鰭のすぐ下にある。デンキウナギを除いて主上顎骨は未発達で、上顎に歯をもたない。下鰓蓋骨および外翼状骨を欠き、口蓋骨は骨化しない。本目の魚類はすべて発電器官をもつ。ほとんどの種では筋肉の細胞から分化したものであるが、アプテロノートゥス科の発電器官は神経細胞を起源としている。発電器官の大きさはさまざまで、放電される電力は一般に微弱である。ギュムノートゥス科に属するデンキウナギ Electrophorus electricus は例外的に強い発電力をもつことで知られ、水族館で発電魚として展示されることもある。

タイトル: 魚類
認知能力については、ホンソメワケベラという魚は鏡像認知し、メダカは相手の顔を識別し、魚は痛みを感じ、タラは音で会話しているという指摘がある。大阪市立大学の研究によると、「魚は鏡を見て自己認識することができる」という。同研究で、麻酔をした魚ののどに色素を注入すると、魚はその部分を気にするようにそれを取り除こうとのどを水槽の底にこすりつけることが観察された。魚類の中ではマンタ(オニイトマキエイ、ナンヨウマンタ)が最も脳化指数が高い種類の一つとされ大型の哺乳類と同等の知性を持っているとされており、脳のサイズはジンベエザメの10倍あり脳の対比は魚類の中では最大である。また、マンタは鏡像認知をした可能性が高い生物にも数えられている。また、マンタは少なくとも一種は特定の個体を識別し友情を築くことが判明した。

タイトル: デンキウナギ
ただし、デンキウナギは他の発電魚よりも強力な電気を起こせるため、捕食と自衛にも電気を用いることができる。獲物の小魚を見つけると体当たりして感電させ、麻痺したところを捕食する。また、大きな動物が体に触れたときも発電して麻痺させ、その間に逃げる。渡河する人間やウマがうっかりデンキウナギを踏みつけて感電する事故が時折起こるが、なかには心室細動を起こした例もあるという。ウマは感電死することがあるが人間が死亡するほどの強さではない。水中で感電すれば溺死の原因となりえ、いずれにせよ危険ではある。19世紀の博物学者アレクサンダー・フォン・フンボルトは1807年、南米旅行時に目撃した馬を用いた先住民のデンキウナギ漁について学術雑誌『ANNALEN DER PHYSIK』に報告を寄せている。

タイトル: ホライモリ
舌上面の味蕾は餌を味わい、鰓室の味蕾は水中の化学物質を感じ取る役割があると考えられる。内耳の感覚上皮は非常に特殊化しており、水中の音波を地面の振動と同様に聴き取ることができる。感覚細胞の複雑な機能・形態的配置によって、音源の方向を特定することもできる。幼形成熟するため、本種が空気中の音を聴く機会は少ないと考えられる。行動学的研究からは、感度の良い周波数は10から15,000ヘルツと測定されている。側線は近傍の水の動きを検出し、特に低周波領域で内耳の機能を補っている。本種の頭部からは光と電場に反応する新しいタイプの感覚器官が発見されており、"ampullary organ"と呼ばれている。他の基底的な脊椎動物でも見られることがあるが、本種は弱い電場を検出できる。また、いくつかの行動学的研究からは、地磁気や人工的な磁場に体を沿わせる行動を取ることも示された。

タイトル: ナマズ目
特にデンキナマズは最大で400ボルトを超える電圧を出すことが可能で、これは魚類としてはデンキウナギ(600ボルトに達する)に次いで高い発電力である。デンキナマズ科に限らずナマズ目魚類の多くには、体表(特に吻と頭部背側)に電場を感じ取る受容器があり、水中での電場の変化に敏感に反応していると考えられている。ナマズ類の電気受容器は、軟骨魚類がもつロレンチーニ器官と似た瓶型の形状をしているが、動毛の有無など細胞レベルでの微細形態に違いがある。夜行性の種類が多いナマズ類にとっては、口ヒゲやウェーベル氏器官と並ぶ重要な感覚器として機能するとみられる。ナマズ目魚類の繁殖様式は群によってさまざまな形態をとる。ほとんどのナマズ類は魚類で一般的な体外受精による繁殖を行うが、アウケーニプテルス科の仲間は雄が交接器をもち、交尾による体内受精をする。

タイトル: 発光器
ホタルジャコでは共生発光器(発光腺)を体内の深部(腹部の筋肉中)に持ち、魚体の下半分の左右の筋肉が乳白色の半透明であるため、間接照明効果を生じる。そして導管によって肛門に開孔する。ヒイラギの仲間では食道を発光腺が取り巻き、短い管で食道と胃の境に開孔している。発光腺の後方には反射層およびレンズがあり、暗所では魚の下半部が明るく見え、生時は光を明滅することができる。トウジン Caelorinchus japonicus などソコダラ科の多くの種が腹部に縦走した細長い発光腺と導管をもち、その後端が肛門直前に開孔する。ソコダラ科のニホンマンジュウダラ Malacocephalus laevis などは肛門の前方に発光する2個の黒い窓があり、その内部に発光腺をもつ。

タイトル: ホウボウ
ホウボウ(竹麦魚、魴鮄<魚へんに方・魚へんに弗> Chelidonichthys spinosus)は、スズキ目ホウボウ科に属する魚類。変わった外見と動作が特徴の海水魚で、美味な食用魚でもある。

タイトル: ゴマフシビレエイ
電気ショックは成人を気絶させるほどの威力がある。特に夜間には注意する必要があり、刺激すると口を開けて向かってくることがある。死亡例は報告されていないが、いくつかの致命的な、原因不明の事故に関与している可能性がある。餌を拒否するために飼育は困難だったが、2000年よりベイ水族館・モントレー湾水族館において動く餌を用いた飼育がある程度の成功を収めている。近縁種とともにモデル生物として扱われており、発電器官に豊富に含まれるニコチン性アセチルコリン受容体やアセチルコリンエステラーゼなどの神経系タンパクが利用される。1970-80年代、本種とTorpedo marmorata より得られたアセチルコリン受容体が最初に単離・配列決定された神経伝達物質受容体となり、これは神経生物学における1つのランドマークとされている。