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科学者は、さまざまな海の深さで浮くように魚がどのように進化したかを発見します

魚には、水中のさまざまな深さで浮力を維持するのに役立つガスで満たされた特殊な内部チャンバーが泳ぐ膀胱を持っています。魚が水泳膀胱を使用して浮力を制御するために進化したプロセスは多面的であり、生理学的および解剖学的適応を伴います。

1。水泳膀胱の解剖学的進化 :水泳の膀胱の起源は、約3億年前に栄えた原始的な放線球のような古代の魚の祖先にまでさかのぼることができます。当初、水泳膀胱は、陸生動物の肺と同様に、呼吸器臓器として進化した可能性があります。時間が経つにつれて、水泳膀胱が消化管に接続されるようになると、それは洗練された浮力制御メカニズムに変わりました。

2。ガス分泌と吸収 :魚は、水泳膀胱の膨張とデフレを調節するために、ガス分泌と吸収のメカニズムを進化させました。このプロセスは、水泳膀胱の近くにある特殊な組織であるガス腺を通して達成されます。ガス腺は、酸素や窒素などのガスを血流から水泳膀胱に積極的に分泌することができます。逆に、魚が浮力を減らす必要がある場合、ガス腺はこれらのガスを血流に再吸収するのに役立ちます。

3。浸透圧と反動圧力 :魚が水中のさまざまな深さの間を移動すると、静水圧の変化に遭遇します。最適な浮力を維持するために、体液中の溶存溶質の濃度を調整する浸透圧調節メカニズムを備えています。これにより、周囲の水によって及ぼす外部圧力のバランスを取り、水泳膀胱の安定性を保証します。

4。ガス体積の制御 :水泳膀胱内のガス量を正確に制御することは、浮力規制にとって重要です。魚は、環境からの空気の放出または摂取量だけでなく、ガス分泌と吸収速度を調節することにより、この制御を達成します。一部の種には、ガス交換を支援する水泳膀胱近くのRete Mirabile(血管のネットワーク)などの追加の構造があります。

5。選択的利点としての中性浮力 :中立的な浮力を維持する能力は、魚の進化中の魚にとって重要な選択的利点でした。これにより、水中の垂直運動に必要な努力を減らすことにより、エネルギーを節約できます。さらに、中性浮力により、魚はさまざまな水深を効果的に探索し、多様な食物源にアクセスし、捕食者を避けることができます。

結論として、浮力調節のための魚の水泳膀胱の進化には、解剖学的適応、ガス交換と浸透圧力のための生理学的プロセス、およびさまざまな海の深さで中性浮力を維持するための制御メカニズムが含まれます。これらの適応により、水生環境における魚種の多様で広範な分布が促進されました。

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