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「電気魚」の版間の差分
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[[Image:electric_field.jpg|thumb|280px|'''図2．電気器官放電による電場''']] | [[Image:electric_field.jpg|thumb|280px|'''図2．電気器官放電による電場''']] | ||
発電細胞 (electrocyte) | 発電細胞 (electrocyte) から成る興奮性の器官で、電気魚の種類によって様々な部位にある<ref name=ref1 />（図1）。発電細胞は[[wikipedia:ja:筋|筋]]繊維由来の興奮性細胞であるが、収縮機能は個体発生の過程で失われる。電気的興奮を示す部位が[[細胞膜]]上に偏って分布することで、細胞外に電場が発生する（図2）。発電の指令は延髄にあるペースメーカー核（またはコマンド核）で生じ、[[脊髄]]の電気運動ニューロンを経てすべての発電細胞に同時に伝達される<ref>'''M Kawasaki''' <br>Generation of Electric Signals<br>In ''Encyclopedia of Fish Physiology'' p.398, Academic Press:2011</ref>。直列に配置された発電細胞が同時発火するために電気器官全体で高い電圧を得る。[[wikipedia:ja:デンキウナギ|デンキウナギ]]では, 多数の発電細胞が直列に配置され約600Vの高電圧を、また[[wikipedia:ja:シビレエイ|シビレエイ]]では発電細胞が並列に配置されることにより約20A の大電流を発生する。一回の電気器官放電 (electric organ discharge) は、持続時間が 0.1 ~ 数ミリ秒の短いパルスであるが、このパルスが10 ~ 1500 Hz の頻度で昼夜休みなく連続的に発生する。電気コミュニケーションに使われる電気信号は、発電波形や発電頻度の変化として現れる。 | ||
== 電気受容器 == | == 電気受容器 == | ||
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自己の発電と他の魚の発電が時間的に重なると混信が起こり、電気定位の能力が阻害される。混信を回避するために自己の発電のタイミングあるいは周波数を変化させるのが混信回避行動 (jamming avoidance response)である。短いパルスを散発的に発するパルス種の電気魚では、相手魚の発電時間を予測し、それに重ならないよう自らの発電の瞬間を調節する<ref>'''W Heiligenberg'''<br>The evaluation of electroreceptive feedback in a gymnotoid fish with pulse-type electric organ discharges<br>''J. Comp. Physiol. A'': 1980, 138(6);173-185</ref>。パルスが高頻度で発生し連続波形（正弦波状）の発電をするウエーブ種の電気魚では、発電のタイミングを変化させても相手魚とのパルスの重なりを避けることはできない。このような電気魚では、自己の発電周波数を相手魚のそれから遠ざける方向に変化させ、周波数差がより大きくなり混信が回避される<ref name=baifukan>'''川崎雅司'''<br>弱電気魚の混信回避行動<br>''行動とコミュニケーション''<br>''シリーズ21世紀の動物科学''<br>培風館:2007</ref>。相手魚の周波数が自己の周波数より高いか低いかにより自己の周波数を下げるか上げるかを決定するが、その計算アルゴリズムは以下のようなものである。 | 自己の発電と他の魚の発電が時間的に重なると混信が起こり、電気定位の能力が阻害される。混信を回避するために自己の発電のタイミングあるいは周波数を変化させるのが混信回避行動 (jamming avoidance response)である。短いパルスを散発的に発するパルス種の電気魚では、相手魚の発電時間を予測し、それに重ならないよう自らの発電の瞬間を調節する<ref>'''W Heiligenberg'''<br>The evaluation of electroreceptive feedback in a gymnotoid fish with pulse-type electric organ discharges<br>''J. Comp. Physiol. A'': 1980, 138(6);173-185</ref>。パルスが高頻度で発生し連続波形（正弦波状）の発電をするウエーブ種の電気魚では、発電のタイミングを変化させても相手魚とのパルスの重なりを避けることはできない。このような電気魚では、自己の発電周波数を相手魚のそれから遠ざける方向に変化させ、周波数差がより大きくなり混信が回避される<ref name=baifukan>'''川崎雅司'''<br>弱電気魚の混信回避行動<br>''行動とコミュニケーション''<br>''シリーズ21世紀の動物科学''<br>培風館:2007</ref>。相手魚の周波数が自己の周波数より高いか低いかにより自己の周波数を下げるか上げるかを決定するが、その計算アルゴリズムは以下のようなものである。 | ||
==== | ====混信回避行動（ウエーヴ種）のアルゴリズム==== | ||
<wikiflv height="300" width="400" position="right" autostart="true" repeat="always">nokagaku2012d_1.flv</wikiflv> | <wikiflv height="300" width="400" position="right" autostart="true" repeat="always">nokagaku2012d_1.flv</wikiflv> | ||