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ここに書いてあることは、誰かが実際に手を動かして調べ、考え、作り上げてきたものを拾い集めています。専門の本や論文、作品、そしてそれを生み出した人たち。気になったことがあれば、ぜひそのおおもとに直接ふれてみてください。このメモには書ききれない熱を、感じてもらえると思います。

しんかいには 何が いるの? ── 光の とどかない 世界

深海には何がいるのか ── 光の届かない世界

深海には何がいるのか ── 光の届かない世界

分野:海・釣り

潜水艇せんすいてい(海の 中に もぐる ための 乗りもの)で、海に もぐって いく。水めんは 青るく 明るいのに、もぐるほど まわりは くらく なって いく。

水しんが 200メートルを こえた あたりで、まわりは ほとんど まっくらに なる。そのとき、小さな 光が ふわりと うかんだ。あかりを つけた きかいでは ない。それは、光る さかなだった。

潜水艇(海の中に潜るための乗り物)で、海に潜っていく。水面は青く明るいのに、潜るほど周りは暗くなっていく。

水深200メートルを超えたあたりで、周りはほとんど真っ暗になる。そのとき、小さな光がふわりと浮かんだ。明かりをつけた機械ではない。それは、光る魚だった。

潜水艇で海に潜っていくと、水深200メートルを超えたあたりから太陽光はほとんど届かなくなり、周囲は闇に包まれる。だが、そこで潜水艇のライトを消しても、闇は完全な無ではない。

あちこちに小さな光が浮かび上がる。それらは機械の明かりではなく、自ら光を発する生きものたちである。深海の生きものは、光を作り出す、水圧に耐える、少ない食料を逃さないといった独自の工夫を持つ。中には、太陽ではなく地球内部の熱をエネルギー源にする生態系まで存在する。光のない世界で生きる工夫をたどっていく。

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1. 海は、どのくらい もぐると まっくらに なるの

1. 海は、どのくらい潜ると真っ暗になるのか

1. 水深200メートルを境に、光はほぼ消えていく

太陽の 光は、海の 中に 入ると どんどん よわく なって いく。水しん 200メートルの ところでは、水めんの 光の 100分の 1くらいしか とどかない。

それより 深い ところでは、光は ほとんど とどかなく なる。この くらい 深い 海の ことを 「しんかい」と よぶ。しんかいは、海の 中でも、いちばん 広い 場しょを しめて いる[1]

太陽の光は、海の中に入るとどんどん弱くなっていく。水深200メートルのところでは、水面の光の100分の1くらいしか届かない。

それより深いところでは、光はほとんど届かなくなる。この位深い海のことを「深海」と呼ぶ。深海は、海の中でも、一番広い場所を占めている[1]

海面付近から水深200メートルまでの層は「表層」と呼ばれ、太陽光が十分に届く。水深200〜1000メートルの「中深層」に入ると、その最も浅い部分でも届く光は水面のわずか1%程度になり、深部にはほとんど光が届かなくなる[1]

水深200メートルより深い領域は「深海」と総称され、地球の海洋のうち体積で最大の割合を占める環境である。深海に生息する生きものの多くは、太陽光にほぼ、あるいはまったく依存せずに生活している[1]

2. あかい 色から さきに、見えなく なって いく

2. 赤い色から先に、見えなくなっていく

2. 波長の長い赤色から、水中で先に吸収される

太陽の 光には、いろいろな 色が まざって いる。海に もぐると、あかい 色から じゅんばんに 見えなく なって いく。あかは 水しん 10メートルくらいで、ほとんど 見えなく なる。さいごまで のこるのは、あおい 色だ[2]

だから 深い ところで けがを して 血が 出ても、あかく 見えず、くろっぽく 見えて しまう。この せいしつを つかって、深海には あかい 色を した 生きものが 多い。あかい 光が ない 深海では、あかい 体は くろに 見えて、てきに 見つかりにくい[2]

太陽の光には、いろいろな色が混ざっている。海に潜ると、赤い色から順番に見えなくなっていく。赤は水深10メートルくらいで、ほとんど見えなくなる。最後まで残るのは、青い色だ[2]

だから深いところでけがをして血が出ても、赤く見えず、黒っぽく見えてしまう。この性質を使って、深海には赤い色をした生きものが多い。赤い光がない深海では、赤い体は黒に見えて、敵に見つかりにくい[2]

太陽光は複数の波長(色)が混ざった光であり、水中では波長の長い赤色光から吸収され、先に届かなくなる。赤色光は水深10メートル程度でほぼ吸収され尽くし、続いて橙・黄・緑の光も浅い水深で失われていく。もっとも波長の短い青色光は、水中でもっとも減衰しにくく、深海までわずかに届く[2]

この性質のため、深海には赤い体色を持つ生きものが多い。赤色光が存在しない環境では、赤い体は反射する光がなく黒に近く見え、捕食者や獲物から発見されにくい保護色として機能すると考えられている[2]

3. じぶんで 光る さかなが いる

3. 自分で光る魚がいる

3. 生物発光は、化学反応で光を作り出す

水しん200メートルから1000メートルくらいの ところに すむ 生きものは、その やく90パーセントが 自分の 体を 光らせる ことが できる[3]

「チョウチンアンコウ」と いう さかなは、頭から のびた つりざおの ような ぶぶんの さきを 光らせて、えさを おびきよせる。この 光は、アンコウじしんでは なく、そこに すみついた 光る 小さな 生きものが 光って いる[3]

水深200メートルから1000メートルくらいのところに住む生きものは、その約90パーセントが自分の体を光らせることができる[3]

「チョウチンアンコウ」という魚は、頭から伸びた釣り竿のような部分の先を光らせて、餌をおびき寄せる。この光は、アンコウ自身ではなく、そこに住みついた光る細菌が光っている[3]

中深層に生息する生物のおよそ90%が、生物発光の能力を持つとされる。生物発光は、発光物質ルシフェリンと、それに反応する酵素ルシフェラーゼによる化学反応で、発生したエネルギーのほとんどが熱ではなく光に変わるため「冷光」と呼ばれる[3]

チョウチンアンコウの誘引突起の先端にある発光器は、アンコウ自身の細胞ではなく、共生する発光バクテリアによって光る。アンコウはバクテリアに住み処を提供し、バクテリアは光を作って獲物をおびき寄せる手伝いをするという、相利共生の関係にある[3]

4. 光る えものを 食べても、光を もらさない 魚が いる

4. 光る獲物を食べても、光を漏らさない魚がいる

4. 一部の深海魚は、胃を超黒色にして光を隠す

発光する えものを 食べる 魚には、こまった ことが ある。食べた あとも、えものの 体が おなかの 中で しばらく 光り つづけて しまうのだ。これでは、じぶんの いる 場しょが てきに バレて しまう。

そこで、いくつかの 深海魚は、おなかの ないがわを まっくろに して、光を もらさない ように して いる。この くろさは、光の 99パーセント いじょうを すいこんで しまう ほど こい くろを して いる[4]

発光する獲物を食べる魚には、困ったことがある。食べたあとも、獲物の体がお腹の中でしばらく光り続けてしまうのだ。これでは、自分のいる場所が敵にバレてしまう。

そこで、いくつかの深海魚は、お腹の内側を真っ黒にして、光を漏らさないようにしている。この黒さは、光の99パーセント以上を吸い込んでしまうほど濃い黒をしている[4]

発光する獲物を捕食する深海魚には、消化中も獲物の体内に残った発光物質が光り続け、捕食者自身の居場所を露呈させてしまうという問題がある[4]

この問題を避けるため、一部の深海魚は胃の内壁に「メラノソーム」と呼ばれる色素粒子を隙間なく敷き詰め、光の反射を極限まで抑えた超黒色にしている。研究例では、ある種のアンコウの胃は特定の波長の光を99.95%以上吸収することが確認されている[4]

5. わずかな 光を あつめる ため、頭が とうめいな 魚が いる

5. わずかな光を集めるため、頭が透明な魚がいる

5. デメニギスは、透明な頭で光を効率よく集める

「デメニギス」と いう 深海魚は、あたまが とうめいな ドームで おおわれて いて、その 中に つつの ような 形の 目が 入って いる。この 目は 上を むいて いて、頭の むきを かえずに、上から くる わずかな 光を さがせる[5]

あみで つかまえた とき、この とうめいな ドームが こわれて しまう ことが 多く、むかしは 目の 形が うまく つたわって いなかった。カメラを つんだ きかいが、生きた すがたを うつすまで、正しい 形は 分からなかった[5]

「デメニギス」という深海魚は、頭が透明なドームで覆われていて、その中に筒のような形の目が入っている。この目は上を向いていて、頭の向きを変えずに、上から来るわずかな光を探せる[5]

網で捕まえたとき、この透明なドームが壊れてしまうことが多く、昔は目の形がうまく伝わっていなかった。カメラを積んだ機械が、生きた姿を映すまで、正しい形は分からなかった[5]

デメニギスは、透明なドーム状の膜で覆われた頭部の内部に、筒状の管状眼を持つ深海魚である。この目は軸を回転させることができ、頭の向きを変えずに真上から前方までの範囲を見渡せる[5]

目には黄色い色素フィルターがあり、生物発光に多い青色光を遮りつつ、頭上からのわずかな太陽光を効率よく検出できると考えられている。この頭部は網で採集すると損傷しやすく、実際の構造は無人探査機による生体観察が進むまで長く誤解されていた[5]

6. 深海の 生きものの 体は、水あつで つぶれない

6. 深海の生きものの体は、水圧でつぶれない

6. 深海生物の体は、気体をほとんど含まない

深い 海ほど、水の おもさで おされる 力(水あつ)が 強く なる。でも 深海の 生きものは、この 水あつでも つぶれない。

その ひみつは 体の つくりに ある。深海の 生きものの 体は、空気の ような 気体を ほとんど もたず、水分や あぶらで ぎっしり つまって いる。水は おされても かさが へりにくいので、外から 強い 力が かかっても、つぶれにくい[6]

空気の 入った ふうせんを ぎゅっと にぎると、空気が おされて ちぢみ、ふうせん全体も 小さく なる。でも 水を いっぱいに 入れた ふうせんは、おなじ ように にぎっても、中の 水の 大きさは ほとんど かわらない。深海の 生きものの 体も、これと おなじ りくつで、水分が おおいから つぶれにくい。ただし ほんとうは、風船のように 水を つつむ ふくろが あるのでは なく、体 その ものが 水分や あぶらで できて いる。

深い海ほど、水の重さで押される力(水圧)が強くなる。でも深海の生きものは、この水圧でもつぶれない。

その秘密は体のつくりにある。深海の生きものの体は、空気のような気体をほとんど持たず、水分や油でぎっしり詰まっている。水は押されてもかさが減りにくいので、外から強い力がかかっても、つぶれにくい[6]

深海生物の体組織は、水分や脂肪で満たされ、気体をほとんど含まない。気体は圧力によって体積が大きく変化するが、液体はほとんど圧縮されないため、周囲の水圧と体内の圧力がつり合い、体がつぶれることはない[6]

深海魚の細胞内には、トリメチルアミンオキシド(TMAO)と呼ばれる分子も高濃度に含まれている。TMAOは、高い圧力によってタンパク質の立体構造がゆがむのを防ぎ、体の機能を安定させる働きを持つ[6]

7. 食べものが すくないから、大きな 口で のみこむ

7. 食べ物が少ないから、大きな口で飲み込む

7. 深海魚は、少ない獲物を逃さない体を持つ

深海には、上の 方の 海に くらべて、食べものが とても すくない。だから 深海の 生きものは、たまに 出あった えものを ぜったいに にがさない くふうを して いる。

「フクロウナギ」と いう さかなは、体の わりに とても 大きな 口を もつ。自分より 大きな えものが きても、口を おおきく ひろげて、まるごと のみこんで しまう。おなかも おおきく のびちぢみ できる[7]

深海には、上の方の海に比べて、食べ物がとても少ない。だから深海の生きものは、たまに出会った獲物を絶対に逃さない工夫をしている。

「フクロウナギ」という魚は、体の割にとても大きな口を持つ。自分より大きな獲物が来ても、口を大きく広げて、まるごと飲み込んでしまう。お腹も大きく伸び縮みできる[7]

深海は表層に比べて食物が乏しい環境であり、次にいつ獲物に出会えるか分からない。そのため深海魚の多くは、少ない機会を逃さない体のつくりを進化させてきた[7]

水深550〜3000メートルに生息するフクロウナギ(ペリカンイール)は、体の大きさに比べて著しく大きく開く口を持つ。自分より大きな獲物を丸ごと飲み込めるよう、胃も大きく拡張できる構造になっている[7]

8. 日光が なくても、電気で 栄養えいようを 作る 生きものが いる

8. 日光がなくても、電気で栄養を作る生きものがいる

8. 沖縄沖で、電気合成する微生物が確認された

深海の 海ていには、あつい お湯が わき出る「熱水噴出孔ねっすいふんしゅつこう」と いう 場しょが ある。日本の 沖縄おきなわの 近くの 熱水噴出孔ねっすいふんしゅつこうでは、日光でも ねつでも なく、電気の エネルギーを つかって 栄養えいようを 作る、めずらしい 小さな 生きものが 見つかった[8]。この 場しょ じたいの くわしい しくみは、べつの メモで あつかって いる(くわしくは べつの メモ)

このように、光が とどかない 深海にも、いろいろな やり方で 栄養えいようを 手に 入れて いる 生きものが いる。

深海の海底には、熱いお湯が湧き出る「熱水噴出孔」という場所がある。日本の沖縄の近くの熱水噴出孔では、日光でも熱でもなく、電気のエネルギーを使って栄養を作る、珍しい細菌が見つかった[8]。この場所自体の詳しい仕組みは、別のメモで扱っている(詳しくは別のメモ)

このように、光が届かない深海にも、いろいろなやり方で栄養を手に入れている生きものがいる。

海底に熱水が噴き出す熱水噴出孔の周辺には、太陽光がまったく届かないにもかかわらず、化学合成細菌を出発点とする独自の生態系が存在する。この生態系の発見の経緯や、光合成に依存しない仕組みの詳細については、当サイトの別記事「熱水噴出孔 ── 光のない海の底に、なぜ生きものが集まるのか」で扱っている[9]

海洋研究開発機構(JAMSTEC)などの研究グループは、沖縄近海の熱水噴出孔付近に生息する微生物が、電気エネルギーを利用して二酸化炭素から有機物を作り出す「電気合成」によって増殖することを実証した。光合成でも従来型の化学合成でもない、電気を直接利用する栄養獲得のしくみが確認されたのは、これが初めてである[8]

じぶんでも やって みる

自分でも調べてみたくなったら

自分でも調べてみたくなったら

インターネットで JAMSTEC(海の けんきゅうを する 日本の きかん)が とった 深海の えいぞうを、大人と いっしょに さがして みましょう。光る 魚や、口の 大きな 魚を 見つけられるでしょうか。

水ぞくかんに 行く きかいが あったら、深海の コーナーが ないか さがして みましょう。生きたまま つれて くるのが むずかしい 生きものが 多いので、もけいや はくせいで しょうかいされて いる ことも あります。

インターネットでJAMSTEC(海の研究をする日本の機関)が撮った深海の映像を、大人と一緒に探してみましょう。光る魚や、口の大きな魚を見つけられるでしょうか。

水族館に行く機会があったら、深海のコーナーがないか探してみましょう。生きたまま連れてくるのが難しい生きものが多いので、模型や剥製で紹介されていることもあります。

JAMSTECなどの研究機関が公開している深海探査の映像記録を視聴し、発光する生きものや、体に対して口が大きい魚を見つけて、それぞれの適応の理由を考えてみる。深海生物は生きたまま展示することが難しいため、水族館では模型や剥製、映像で紹介されていることが多い。

しらべた ところ

参考にした情報源

参考にした情報源

  1. Wikipedia(日本語版)「中深層」。 https://ja.wikipedia.org/wiki/中深層 (水深200〜1000mの中深層で、最も浅い部分でも届く光が水面のわずか1%程度になること、深海が海洋のうち体積で最大の割合を占めること)
  2. スキューバモンスターズ「水中での色の見え方。暖色系が見づらいワケ」、生き物描き巡り「深海に目立ちそうな鮮やかな赤い色の生き物が多いのはナゼ?」。 https://scuba-monsters.com/underwater-color/ https://ri-animalart.com/red-deepsea-creatures/ (赤色光が水深10m程度でほぼ吸収され見えなくなり青色光が最も深くまで届くこと、赤色光のない深海では赤い体色が黒く見え保護色として機能すると考えられていること)
  3. subsea「生物発光とは?深海の生き物が光る仕組みと役割をわかりやすく解説」、いきふぉめーしょん「深海は発光するいきものだらけ!?」。 https://subsea.jp/articles/bioluminescence-explained/ https://onlineshop.sunshinecity.jp/blog/post-496/ (中深層に生息する生物の約90%が生物発光能力を持つこと、ルシフェリンとルシフェラーゼによる化学反応で「冷光」と呼ばれること、チョウチンアンコウの発光器官が共生する発光バクテリアによるものであること)
  4. ナショナルジオグラフィック日本版「黒い深海魚、99.9%の光を吸収と判明」、ニューズウィーク日本版「光を99%吸収 最も黒い深海魚が発見される」。 https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/042000181/ https://www.newsweekjapan.jp/stories/world/2020/07/99-7.php (発光する獲物を食べた深海魚が体内に残る発光物質で居場所を露呈させてしまう問題、一部の深海魚が胃の内壁にメラノソームを敷き詰め特定波長の光を99.95%以上吸収する超黒色にしていること)
  5. Forbes JAPAN「頭を覆う透明なドームの中に、真上に向いた目を持つ深海魚「デメニギス」」、ログミーBusiness「奇妙な深海魚「デメニギス」常識はずれの姿に隠された秘密」。 https://forbesjapan.com/articles/detail/95072 https://logmi.jp/knowledge_culture/culture/167832 (デメニギスの頭部が透明なドームで覆われ内部に回転する管状眼を持つこと、目の黄色い色素フィルターが生物発光の青色光を遮り太陽光を効率よく検出すること、網での採集時にドームが損傷しやすく無人探査機の観察まで構造が誤解されていたこと)
  6. サカナト「深海魚たちの環境適応 <水圧が高くても潰れない理由は?>」、深海魚図鑑「深海魚はなぜ水圧に耐えられる?」。 https://sakanato.jp/852/ https://shinkaiuo-zukan.com/pressure-adaptation/ (深海魚の体組織が水分・脂肪で満たされ気体をほとんど含まないこと、液体が圧縮されにくいため水圧下でもつぶれないこと、TMAOという分子が高濃度に含まれタンパク質の変形を防ぐこと)
  7. subsea「ペリカンウナギ(Gulper Eel)」、カラパイア「フクロウナギの口はどうしてあんなに大きいの?」。 https://subsea.jp/creatures/gulper-eel/ https://karapaia.com/archives/52082717.html (フクロウナギが水深550〜3000mに生息し、体の大きさに比べて著しく大きく開く口を持つこと、自分より大きな獲物を飲み込めるよう胃が大きく拡張できる構造になっていること)
  8. Science Portal「深海熱水噴出孔近くの微生物、「光合成」ならぬ「電気合成」で増殖」(海洋研究開発機構〔JAMSTEC〕等の研究グループによる)。 https://scienceportal.jst.go.jp/newsflash/20260728_n01/ (沖縄近海の熱水噴出孔付近の微生物が電気エネルギーを利用して二酸化炭素から有機物を作り出す「電気合成」によって増殖することが実証されたこと)
  9. きになるノート「熱水噴出孔 ── 光のない海の底に、なぜ生きものが集まるのか」。 ../articles/hydrothermal-vent.html (熱水噴出孔の発見の経緯、化学合成生態系の詳しい仕組みについては、この記事で詳しく扱っている)

なおした ところ

更新履歴

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