【連載】チコちゃんに叱られる! 「海水魚の塩分排出のしくみ」とクジラやイルカ
昨日に続いて、9月29日（金）に初回放送された表記の番組についての感想・考察。本日は、
- 七五三はなぜ3歳5歳7歳？
- 歩いているときにふとアイデアが浮かぶのはなぜ？
- なぜ海の水はしょっぱいのに海の魚はしょっぱくない？
という3つの話題のうち、最後の3.について考察する。
放送によれば、正解は「海の水をガブ飲みしているけどエラから塩分を捨てているから。」であると説明された、
秋山信彦さん（東海大学）によれば、
- 海の魚は海水をがぶ飲みしないと生きていけない。しかしそれでは体内の塩分が濃くなりすぎるので、エラから塩分だけを大量に捨てて調整をしている。
- 海水の塩分は約3.4％。いっぽう、魚の体液の塩分は淡水魚でも海水魚でも同じで0.9％。魚の身の部分も0.9％以下なので、しょっぱいとは感じない。
- いっぱんに濃い液体と薄い液体があると、濃い方を薄めようとする浸透圧が働く。海水魚の場合も、塩分濃度0.9％の魚の体内からも3.4％の海水のほうに水分がどんどん出て行ってしまう。そこで魚は体の水分が減らないように海水を大量にガブ飲みし、エラの部分の塩類細胞から血液中の塩分を捨てている。
- このほか人間と同じように魚もオシッコをすることで塩分を捨てている。
ということで放送では、カワハギのオシッコをとってナトリウム濃度を測定すると0.285％で魚もおしっこからも塩分を捨てていることが分かった。
なお、淡水魚の場合、淡水の塩分濃度は0.005％以下であるのに対して体内は0.9％であるため、逆の浸透圧が働いて、体内にどんどん水分が入り込んでいく可能性がある。そこで淡水魚は水をガブ飲みせず、大量のオシッコで水分を捨てているという。そしてエラの塩類細胞から淡水の中のわずかな塩分を取り込むことで体液0.9％の濃度を維持していると説明された。じっさい淡水魚のニジマスのオシッコを採取したところ、ナトリウム濃度は0.125％であり海水魚のカワハギ0.285％より薄めであった。
放送ではさらに、魚のエラだけを炙って食べてみたが、しょっぱくはなかった。塩類細胞は塩分をためる機能はないため食べてもしょっぱくないという。
最後に、淡水魚→海水魚→淡水魚と生息場所を変えるサケの場合は、成長にともない体の機能が変化するため淡水と海水の両方で生きることができる、と補足説明された。
ここからは私の感想・考察になるが、まず、上掲の説明の中で、海水魚のカワハギのオシッコのナトリウム濃度が0.285％であるという部分がよく分からなかった。0.9％より薄い濃度のオシッコを出し続けると、体内の塩分濃度は逆に上がってしまうように思えるのだが。
次に分からなかったのは、「サケは成長にともない体の機能が変化するため淡水と海水の両方で生きることができる」という説明であった。海から川へ遡上する時には急激な塩分濃度の変化が起きるはず。そうした短期間の変化に適応できるほどのスピードで体の機能が変化するというのは考えにくい。そこでBingに、
●サケが海から川へ遡上する時には塩分濃度が急激に変化します。浸透圧の影響を避けて体内の塩分濃度を0.9％に保つためにはどのような仕組みが働いているのでしょうか？
と尋ねてみたところ、以下のような回答をいただいた。
サケは、淡水から海水へ塩分濃度が変化したときに、体内の塩分濃度が変化しないようにエラや腎臓に調節機能が備わっています1. エラから余分な塩分を排出し、腎臓で不足している水分を体内に取り込むことで、海水に適応できるのです123.
ただし、サケの遡上に関する文献では、塩類細胞が塩分濃度調節に関与しているという報告もあります?. また、海産魚は海水を飲んで腸から吸収し、水分だけを体内に留め余分な塩類を鰓の塩類細胞から外界に捨て、また腎臓が高張な尿を作って外へ排出するという報告もあります?.
1: [animal lab（アニラボ）](https://www.chuo-a.ac.jp/anilab/learn/1849/)
2: [フジクリーン工業株式会社](https://www.fujiclean.co.jp/fujiclean/story/vol01/part102.html)
3: [J-STAGE](https://www.jstage.jst.go.jp/article/kagakutoseibutsu1962/35/5/35_5_376/_pdf)
4: [Wikipedia](https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%81%A1%E6%B2%B3%E9%AD%9A)
(1) 川に帰ってくるサケの不思議な生態！ 生き物の帰巣本能につい .... https://www.chuo-a.ac.jp/anilab/learn/1849/.
(2) 遡河魚 - Wikipedia. 【URL省略】
(3) サケの遡上｜水の話｜フジクリーン工業株式会社. https://www.fujiclean.co.jp/fujiclean/story/vol01/part102.html.
(4) 魚類におけるイオン調節と塩類細胞 - J-STAGE. https://www.jstage.jst.go.jp/article/kagakutoseibutsu1962/35/5/35_5_376/_pdf.
(5) 遡河魚 - Wikipedia. https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%81%A1%E6%B2%B3%E9%AD%9A.
(6) さけ・ます類の河川遡上生態と魚道. http://salmon.fra.affrc.go.jp/kankobutu/salmon/salmon13_p01-07.pdf.
(7) 生物基礎「魚類の体液濃度の調節」海水魚と淡水魚の塩類濃度 .... https://tekibo.net/biology-88/.
(8) 受賞者総説 魚類のイオン 浸透圧調節に関する機能形態学的研究. https://www.jstage.jst.go.jp/article/suisan/72/4/72_4_632/_pdf/-char/ja.
(9) 水産上重要な通し回遊魚,サケ・マスの視覚メカニズムとその .... https://www.jstage.jst.go.jp/article/hikakuseiriseika/25/4/25_4_156/_pdf/-char/ja.
ということで、イマイチよく分からなかったが、サケはもともと海水環境で塩分を排出する機能を備えているが、淡水環境ではその機能を停止しているのかもしれない。
さらに、エラを持たないクジラやイルカはどうしているのかと思って、
●クジラやイルカはエラが無いため塩類細胞の働きで塩分を排出することができません。にもかかわらず、海水で体液の塩分濃度を0.9％に保つことができるのはどのような仕組みによるものでしょうか？
と尋ねたところ、以下のような回答をいただいた。
イルカやクジラは、海水から真水を得ることができるように、塩分濃度の高い尿を排出できる能力を持つ腎臓を持っています。また、大量に食べる魚やオキアミから得た脂肪分を体内で水分に変えることができます。魚の体液の塩分濃度は哺乳類と大差なく、オキアミの体液の塩分濃度は海水の半分程度なので、水分を海水から得るよりは腎臓の負担が少なくて済むと考えられます12??。
(1) イルカが塩分過剰にならないのはなぜ？｜腎臓トリビアクイズ .... https://renal-connect.bayer.jp/chronic-kidney-disease/renal-anemia-4.
(2) イルカは、どうやって塩分を摂りすぎないようにしているの .... https://bing.com/search?q=%e3%82%af%e3%82%b8%e3%83%a9+%e3%82%a4%e3%83%ab%e3%82%ab+%e5%a1%a9%e5%88%86%e8%aa%bf%e7%af%80.
(3) イルカが塩分過剰にならないのはなぜ？｜腎臓トリビアクイズ .... https://bing.com/search?q=%e3%82%a4%e3%83%ab%e3%82%ab+%e5%a1%a9%e5%88%86%e9%81%8e%e5%89%b0%e3%81%ab%e3%81%aa%e3%82%89%e3%81%aa%e3%81%84+%e4%bb%95%e7%b5%84%e3%81%bf.
(4) 管理栄養士が教える。塩分をとりすぎないようにするコツは .... https://macaro-ni.jp/79941.
(5) 学位論文内容の要旨 - 北海道大学. https://www2.lib.hokudai.ac.jp/gakui/2006/8023_birukawa.pdf.
(6) クジラ - Wikipedia. https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AF%E3%82%B8%E3%83%A9.
(7) 【医師監修】塩分を摂りすぎでむくむ理由は？摂りすぎなくて .... https://medicommi.jp/96806.
なるほど、腎臓つまりオシッコでの排出と、食べ物による水分補給で体液の濃度を調整していたようであった。しかしクジラの巨体から塩分を排出するには相当に強力な腎臓が必要なはずだ。
またこのことでふと思ったが、海で遭難して真水が不足してきた時は、毒魚以外の魚をなんでもいいから大量に釣り上げてムシャムシャ食べていればかろうじて水分補給になりそうな気がした。もっとも、Bingに、生理食塩水レベルの濃度の水を飲むことは水分補給になるのか尋ねたところ、
生理食塩水は、主に脱水症状の治療に用いられる医薬品であり、喉が渇いたときに飲むことは推奨されていません1. 生理食塩水は、体内の電解質バランスを整えるために用いられます。しかし、喉が渇いたときに生理食塩水を飲むと、体内の電解質濃度が高くなり、逆に喉の渇きを増す可能性があります1。
喉が渇いたときは、水分補給が必要です。ただし、喉が渇いたときには、生理食塩水ではなく、普通の水を飲むことをお勧めします1.
1: [medicommi](https://medicommi.jp/46930)
(1) のどの渇きの原因とは？水分はどうやって補給すればいいの？. https://medicommi.jp/46930.
(2) 塩辛いものはなぜのどがかわく？ 要因はあの物質、体内濃度を .... https://www.asahi.com/articles/ASR5L5FXXR4KPLBJ009.html.
(3) 塩分を取り過ぎたらどんな対処をするの？水分の取り過ぎはダメ？. https://izakazoku.com/health/12886/.
(4) 喉が渇く原因や対処法｜いくら飲んでも喉が渇くなら飲み方を .... https://shinewater.jp/magazine/post/thirst/.
という回答になった。さらに、
●水分補給をする目的で飲む水の塩分濃度は、何％以下が望ましいですか？
と尋ねたところ、
水分補給の際には、適度な塩分も同時に摂るのが理想的です。お水に対する塩分の割合は、0.1～0.2%を目安にしてください123. これはナトリウムでは40～80ミリグラムになります1.
1: [アルピナウォーター ピュアウォーター研究所](https://www.alpina-water.co.jp/blog/water-health/3810.html)
2: [大塚製薬](https://www.otsuka.co.jp/health-and-illness/heat-disorders/replenish/)
3: [ネツゼロ](https://www.netsuzero.jp/learning/le01/case01-02)
(1) 理想的な水分補給のための塩分のバランスとは？｜【公式 .... https://www.alpina-water.co.jp/blog/water-health/3810.html.
(2) 効率的な水分補給｜大塚製薬. https://www.otsuka.co.jp/health-and-illness/heat-disorders/replenish/.
(3) 熱中症対策のポイントは、水分補給だけでなく塩分補給 .... https://www.netsuzero.jp/learning/le01/case01-02.
という回答をいただいた。
植物の生育と塩分濃度についても興味があったが話が長くなるので別の機会に取り上げることにしたい。
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