コイ科 か Scardinius erythrophthalmus の浮 う き袋 ぶくろ 。前 まえ 室 しつ (左 ひだり )と後室 こうしつ に分 わ かれ、ウェーバー器官 きかん と連続 れんぞく する
鰾 (ひょう、うきぶくろ、Swim bladder)は、硬骨魚 こうこつぎょ が持 も つ、気体 きたい の詰 つ まった袋 ふくろ 状 じょう の器官 きかん である。気体 きたい で浮力 ふりょく を得 え るほか、いくつかの補助 ほじょ 的 てき な機能 きのう を持 も つ。四肢 しし 動物 どうぶつ の肺 はい と相 あい 同 どう である。
浮 う き袋 ぶくろ ・浮袋 うきぶくろ (うきぶくろ)とも書 か く。古語 こご ではふえ、うおのふえ、ほばらとも呼 よ んだ。
魚 さかな の体 からだ は周囲 しゅうい の水 みず より密度 みつど が大 おお きく、何 なに もしなければ沈降 ちんこう してしまう。そこで、簡単 かんたん に浮力 ふりょく を得 え るために鰾を発達 はったつ させている。
鰾は伸縮 しんしゅく 性 せい に富 と む風船 ふうせん のような器官 きかん で、ガスを溜 た めたり抜 ぬ いたりして浮力 ふりょく 調節 ちょうせつ を行 おこな う。
鰾は本来 ほんらい は消化 しょうか 管 かん から分岐 ぶんき した器官 きかん で、消化 しょうか 管 かん とは気道 きどう で繋 つな がった開 ひらく 鰾(有 ゆう 気管 きかん 鰾)であった。しかし一部 いちぶ の魚類 ぎょるい では、気道 きどう を失 うしな い消化 しょうか 管 かん から離 はな れた閉鰾(無 む 気管 きかん 鰾)となっている。開 ひらき 鰾魚では、水面 すいめん に顔 かお を出 だ して空気 くうき を直接 ちょくせつ 気管 きかん から鰾に取 と り込 こ むが、閉鰾魚 ぎょ では、鰾の周囲 しゅうい にある奇 き 網 もう からガス腺 せん と呼 よ ばれる細胞 さいぼう を介 かい してガスを取 と り込 こ む。
サケ目 め 、コイ目 め 、ニシン目 め 、ウナギ目 め などは、一生 いっしょう を通 つう じて開 ひらく 鰾である。いっぽう、ハダカイワシ目 め 、タラ目 め 、スズキ目 め などは、仔 こ 魚 ぎょ のうちに気道 きどう を失 うしな い、閉鰾となる。ただしウナギ目 め は、開 ひらき 鰾魚であるがガス腺 せん も持 も つ。
鰾はガスを溜 た めるので、水中 すいちゅう の音 おと を反響 はんきょう させることができる。このことを利用 りよう したのがウェーバー器官 きかん (Weberian apparatus ) で、コイ やナマズ の仲間 なかま がこれを備 そな えている。ウェーバー器官 きかん は、鰾に連絡 れんらく した脊椎 せきつい 骨 こつ 最前 さいぜん 部 ぶ の4つの骨 ほね で構成 こうせい され、増幅 ぞうふく された振動 しんどう を内耳 ないじ に伝 つた える。そのため、ウェーバー器官 きかん をもつ魚 さかな は骨 ほね 鰾魚 (Ostariophysi ) と呼 よ ばれ、聴覚 ちょうかく に優 すぐ れている。
ニシン上目 うわめ は、鰾の前 ぜん 端 はし が突起 とっき 状 じょう に伸 の び、頭骨 とうこつ 内 うち の内耳 ないじ まで繋 つな がり聴力 ちょうりょく を補助 ほじょ している。これを鰾耳連絡 れんらく 構造 こうぞう (otophysic connection ) とよぶ。
原始 げんし 的 てき な条 じょう 鰭 ひれ 類 るい であるポリプテルス目 め 、ガー目 め 、アミア目 め 、および肉 にく 鰭 ひれ 類 るい のハイギョ では、鰾は肺 はい としての機能 きのう を失 うしな っておらず、これらの魚類 ぎょるい は鰓 えら 呼吸 こきゅう とは別 べつ に肺 はい 呼吸 こきゅう もおこなう。そのためこれらの鰾は肺 はい と呼 よ ばれることもある(特 とく にハイギョの場合 ばあい )。これらの鰾(肺 はい )の気道 きどう は食道 しょくどう の腹 はら 側 がわ に通 つう じており、鰾は腹 はら 側 がわ (ポリプテルス目 め )または背 せ 側 がわ (ガー目 め 、ハイギョ)に、ほとんどは左右 さゆう 1対 たい ある(オーストラリアハイギョ は1つ)。
これらに対 たい しチョウザメ目 め ・真 ま 骨 ほね 類 るい (条 じょう 鰭 ひれ 類 るい の他 ほか の全 すべ ての目 め を含 ふく む)は基本 きほん 的 てき に、呼吸 こきゅう 機能 きのう を失 うしな った完全 かんぜん な鰾を持 も つ。これらの鰾の気道 きどう は食道 しょくどう の背 せ 側 がわ に通 つう じている。鰾は背 せ 側 がわ にあり、また本来 ほんらい 1対 つい あった鰾が融合 ゆうごう するか片方 かたがた が失 うしな われ、1つになっている。
ただし真 ま 骨 ほね 類 るい でもカラシン目 め の Erythrinus 、アロワナ目 め のピラルクー など一部 いちぶ の淡水魚 たんすいぎょ は鰾で呼吸 こきゅう をする[ 1] 。
現生 げんなま シーラカンス であるラティメリア は、脂肪 しぼう で満 み たされた鰾を持 も つ。ただしシーラカンスは、気体 きたい で満 み たされた鰾を持 も つ条 じょう 鰭 ひれ 類 るい よりも肺 はい を持 も つハイギョ に近 ちか い。ラティメリアはシーラカンスの中 なか では例外 れいがい で絶滅 ぜつめつ した多 おお くのシーラカンスはハイギョのような肺 はい を持 も っていたとする説 せつ もある。
鰾は四肢 しし 動物 どうぶつ やハイギョ の肺 はい と相 あい 同 どう な器官 きかん である。ダーウィン の時代 じだい には、魚類 ぎょるい より四肢 しし 動物 どうぶつ のほうが進化 しんか 的 てき な生物 せいぶつ であるという理由 りゆう から、鰾から肺 はい が進化 しんか したと思 おも われていた。しかし、20世紀 せいき 後半 こうはん に硬骨 こうこつ 類 るい の進化 しんか の歴史 れきし が明 あき らかになるにつれ、逆 ぎゃく に、原始 げんし 的 てき な硬骨魚 こうこつぎょ 類 るい は肺 はい を持 も ち、一部 いちぶ の硬骨魚 こうこつぎょ 類 るい で肺 はい が鰾に変化 へんか したことが明 あき らかになった。
脊椎動物 せきついどうぶつ は本来 ほんらい は海洋 かいよう 生物 せいぶつ だったが、淡水 たんすい へと進出 しんしゅつ した系統 けいとう から硬骨魚 こうこつぎょ 類 るい が誕生 たんじょう し、初期 しょき の硬骨魚 こうこつぎょ 類 るい は、溶存 ようぞん 酸素 さんそ 量 りょう が低下 ていか しやすい淡水 たんすい 生活 せいかつ の中 なか で空気 くうき 呼吸 こきゅう の必要 ひつよう から肺 はい を発達 はったつ させた。その後 ご 、水中 すいちゅう 生活 せいかつ へ特 とく に適応 てきおう した系統 けいとう が肺 はい を鰾へと変 か えたと考 かんが えられる。
完全 かんぜん な鰾への進化 しんか は、条 じょう 鰭 ひれ 類 るい のうち真 ま 骨 ほね 類 るい とチョウザメ目 め のみ起 お こった。他 た の条 じょう 鰭 ひれ 類 るい であるポリプテルス目 め 、ガー目 め 、アミア目 め の鰾(肺 はい )は肺 はい としての機能 きのう を残 のこ し、肺 はい 呼吸 こきゅう もおこなう。
条 じょう 鰭 ひれ 類 るい の姉妹 しまい 群 ぐん である肉 にく 鰭 ひれ 類 るい では、肺 はい がそのまま保 たも たれた。ハイギョ や、系統的 けいとうてき には四肢 しし 動物 どうぶつ がそうである。ただし現生 げんなま シーラカンス のラティメリア は、肺 はい は脂肪 しぼう で満 み たされた鰾となっている(絶滅 ぜつめつ したシーラカンスについては不明 ふめい である)。
肺 はい を持 も つ魚類 ぎょるい では、体 からだ を巡 めぐ った血液 けつえき は肺 はい でガス交換 こうかん をしてから心臓 しんぞう に還 かえ るため、心筋 しんきん には十分 じゅうぶん な酸素 さんそ が供給 きょうきゅう される。しかし肺 はい を失 うしな った魚類 ぎょるい では、肺 はい でのガス交換 こうかん がないので、激 はげ しい運動 うんどう 時 じ には心筋 しんきん は酸素 さんそ 不足 ふそく となり、持久 じきゅう 力 りょく に欠 か ける[ 2] 。にもかかわらず現在 げんざい 、肺 はい の代 か わりに鰾を持 も つ魚類 ぎょるい のほうが地球 ちきゅう で種 たね 数 すう ・個体 こたい 数 すう において成功 せいこう しているのは、海鳥 うみどり など飛翔 ひしょう する魚 さかな 食 しょく 動物 どうぶつ [ 3] の登場 とうじょう により、海面 かいめん に上 あ がって呼吸 こきゅう することが危険 きけん になったためともされる[ 2] 。
×
肺 はい も鰾もない
○
肺 はい 呼吸 こきゅう をする鰾(肺 はい )
●
完全 かんぜん な鰾
☆
脂肪 しぼう が詰 つ まった鰾(肺 はい )
□
肺 はい
サメ ・エイ などの軟骨 なんこつ 魚類 ぎょるい は、硬骨魚 こうこつぎょ 類 るい が肺 はい を獲得 かくとく する前 まえ に分岐 ぶんき したので、肺 はい も鰾も持 も たない。軟骨 なんこつ 魚類 ぎょるい は、肝臓 かんぞう に密度 みつど 0.86の脂質 ししつ であるスクアレン を蓄積 ちくせき することで浮力 ふりょく を得 え ている。そのため、軟骨 なんこつ 魚類 ぎょるい の肝臓 かんぞう は巨大 きょだい である。シロワニ などは口 くち を通 つう じて消化 しょうか 管 かん に空気 くうき を入 い れることでも浮力 ふりょく を得 え る。
ハイギョは、条 じょう 鰭 ひれ 類 るい が肺 はい を鰾に変化 へんか させる前 まえ に分岐 ぶんき したので、肺 はい を持 も つ。ただしこれは原始 げんし 的 てき な条 じょう 鰭 ひれ 類 るい が持 も つ鰾(肺 はい )と本質 ほんしつ 的 てき に同 おな じ器官 きかん であり、鰾と呼 よ ばれることもある。
真 ま 骨 ほね 類 るい は祖先 そせん 的 てき に鰾を持 も つが、一部 いちぶ のものは二 に 次 じ 的 てき に鰾を失 うしな った。底 そこ 生 せい 性 せい のアイナメ 、ハゼ ・カサゴ 類 るい の多 おお く、カレイ目 め の成魚 せいぎょ 、活発 かっぱつ に遊泳 ゆうえい しないアンコウ やコバンザメ 、高 たか い水圧 すいあつ のため気体 きたい での浮力 ふりょく の調節 ちょうせつ が困難 こんなん な深海魚 しんかいぎょ の多 おお くなどである。
淡水 たんすい 産 さん のカメが魚 さかな を餌 えさ にした場合 ばあい 、内臓 ないぞう から噛 か みちぎって食 た べるため、その途中 とちゅう で鰾が切 き り離 はな され、単独 たんどく で水面 すいめん に浮 う き上 あ がることがある。
一部 いちぶ の魚 さかな の鰾は、アイシングラス と呼 よ ばれるゼラチンの原料 げんりょう になる。