ニシキヘビはどうやってこんなに大きな食事を食べられるのか

地球上には数多くのヘビが生息していますが、ニシキヘビは獲物を丸呑みする驚異的な能力でよく知られています。一部のニシキヘビは、鹿、牛、さらにはワニまでも捕食しているのが目撃されていますが、ほとんどの動物のように毎日食べるわけではありません。科学者は数十年にわたってニシキヘビの食生活を観察してきましたが、これが心臓にどのような影響を与えるかについてはあまりわかっていません。この食生活では、ニシキヘビは食事のためだけに心拍数、体重、エネルギー出力を急速に増加させることが判明しています。

8月19日に米国科学アカデミー紀要（PNAS）に掲載された研究によると、ニシキヘビの心臓は、血液を送り出す筋肉が大量の食事に必要な働きをしている最中でも、硬さが緩んでいるように見えることがわかった。さらに研究を進めれば、ニシキヘビの心臓がこれをどのように行っているかが理解でき、それが将来、人間の心臓病にも応用できるかもしれない。

祝宴と断食

野生のニシキヘビは、食糧不足のため、何ヶ月も食べずに過ごさなければならないことがよくあります。ようやく食べ物を見つけると、本気で食べようとし、自分の体重と同じ量の食べ物を食べることもよくあります。

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「彼らにとって、害のない長い断食期間を過ごすことができ、断続的に大量の食事を摂取できることは、生存にとって極めて重要です」と、研究の共著者でコロラド大学の生物学者レスリー・ラインワンド氏はポピュラーサイエンス誌に語った。 「そのようなライフスタイルに対する適応反応の1つは、そのような食事を摂取してから最初の1週間は、体のほぼすべての臓器が非常に大きくなり、食事を摂取した後、臓器は断食時よりも少しだけ大きくなることです。」

彼らの摂食スタイルが体に及ぼす影響についてさらに知るために、ラインワンド氏と研究チームはボールパイソン（ Python regius ）の心臓を比較した。ボールパイソンの1つのグループは28日間絶食した。もう1つのグループはヘビの体重の4分の1に相当するネズミの丸ごと一匹を食事として食べた。

食事を摂らなかったニシキヘビの心臓と比較すると、食事を摂ったニシキヘビの心臓は食後に質量が25パーセント近く増加した。心臓の全体的な構造は食後もほとんど変化がなかった。

餌を与えられたニシキヘビでは、心臓の収縮を助ける心筋細胞の個々のユニットである心筋原線維が、食べるためにより多くの力を生み出していた。また、心筋原線維は、絶食したニシキヘビの心臓の筋原線維よりも緩やかで緊張が緩んでいた。餌を与えられたニシキヘビの心筋細胞内のクロマチンは、生理的ストレスに対する遺伝子の反応を変化させるが、餌を与えられたニシキヘビでは、絶食したニシキヘビに比べて、凝縮度が低かった。

心臓が血液を送り出すのを助ける心室組織も、食事を摂ったニシキヘビでは絶食したニシキヘビよりも硬さが緩んでいた。研究によると、大量の食事を摂ってからわずか24時間で、ニシキヘビの心臓の硬さは大幅に緩和されたという。

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「硬い」心臓の将来的な応用

心臓が硬くなると、血液が適切に流れなくなるため、動物の心臓にとって厄介な問題となることがあります。人間の場合、心臓アミロイドーシスまたは「心臓硬直症候群」により、不整脈や心臓信号の異常が生じることがあります。ニシキヘビの心臓は、心臓硬直の落とし穴を避けているようです。心臓は、獲物を食べるのに必要な大きな力を生み出しながら、はるかに伸縮性が高くなっています。

「この臓器サイズの増加は、いわゆる生理的、つまり健康的であると私たちは証明しました」とラインウェンド氏は言う。「心臓の場合、このような増加は高度にトレーニングされたアスリートに見られるものです。」

しかし、これが人間の心臓にどのように役立つかを判断するには、まださらなる研究が必要です。

「心臓にこのような健康的な作用をもたらすニシキヘビの生物学を応用できれば、心臓病の患者に非常に役立つでしょう」とラインウェンド氏は言う。「病気の理解と治療の向上につながる魅力的な生物学が世界にはたくさん存在します。」