ヌタウナギの粘液が0.4秒で1万倍に大きくなる仕組み

ヌタウナギは生き残る生き物ですが、見た目が美しいから生き残る生き物になったわけではありません。過去約 3 億年の間、ヌタウナギは得意の粘液を分泌して逃げるという行動を続けてきました。

この骨のない魚（そう、実際は魚なのです）は、すぐに膨張して捕食者の首を絞めたりえらを詰まらせたりする、糸状の粘着質の粘液を放出する能力で、多くの研究と嫌悪の対象となっています。また、筋肉質の体にサメの歯が刺さらないよう、皮膚が緩んでいて軟弱です。

しかし、生物学者たちは、この有名な粘液がどのような仕組みで機能するのかをいまだに解明しようとしている。これは一種の工学上の驚異だからだ。粘液は急速に膨張して捕食者の口を満たすが、最近まで専門家もその仕組みを知らなかった。王立協会誌インターフェースに掲載された新しい研究によると、ヌタウナギ自体とはあまり関係がなく、むしろヌタウナギが攻撃を受ける水と関係があるようだ。

ヌタウナギの粘液は、粘液と繊維という 2 つの主要成分からできています。粘液の部分は説明の必要がないほどわかりやすいですが、繊維の部分はやや複雑です。粘液の繊維は糸束によく似た束に巻かれています (ただし、人間の髪の毛 2 本分の幅です)。この繊維の玉がほどけ、この動きによって粘液はわずか 10 分の 1 秒ほどで 10,000 倍の大きさに膨張します。以前の研究では、束は外部からの助けがほとんどなくてもほどけることが示されていますが、バネ仕掛けになっているわけではありません。比較的そのままにしておけば、最終的には完全にほどけますが、攻撃中よりもずっと長く (数分程度) かかります。

研究者たちは、糸束がストレス下でなぜこれほど速く伸びるのかを解明したいと考えました。研究者たちは、サメの攻撃でより激しくなるであろう周囲の水の動きが、糸がほどけるプロセスを引き起こすという仮説を立て、顕微鏡で糸束を詳しく調べ始めました。各ロールには緩んだ端があり、その糸を引っ張ると糸全体がほどけます。しかし、水の動きによって糸束に抵抗があれば、そのすべてがはるかに速く起こります。彼らの（非常に複雑な）モデルによると、抵抗だけでも数百ミリ秒以内に糸束がほどけ、糸束がサメの歯のような表面に引っかかった場合はさらに早くほどけます。

研究者たちは、これらすべてが水の流れが方程式の不可欠な要素であることを示唆していると考えています。したがって、スライムの粘液成分との相互作用や水の塩分濃度など、他の要因も速度に影響を与える可能性がありますが、実際に膨張を加速させるのは抵抗です。

こうした巧妙な進化設計のおかげで、ヌタウナギは私たち哺乳類にとってどれほど不快なものであっても、何億年もの間、ほぼそのままの姿で生き延びることができたのです。