かしこい吸盤

F. W. グラッソ(ニューヨーク市立大学ブルックリン校)
201101

日経サイエンス 2011年1月号

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 タコの吸盤は一見,おもちゃの矢を的にくっつけたりGPSカーナビをフロントガラスに固定している吸着カップと変わらないが,実は驚くほど精巧な器官だ。特別な筋肉が備わっているおかげで,物体にくっつく力をさまざまに変えられるだけでなく,物体を動かすこともできる。
 吸盤には2つの空洞部がある。外側の「漏斗部」と,内側中心部の「吸盤装置」だ。吸盤が対象物(おいしいハマグリなど)にくっつくときには,まず漏斗部の筋肉が働いて,吸盤外縁部の形を貝の表面に合うように変え,ぴったりとシールする。その後,吸盤装置の筋肉が収縮し,水で満たされた内部の圧力を外部の海水よりも下げて,大きな負圧を作り出す。この圧力差が吸引力を生み,貝などにくっつくわけだ。吸盤装置の筋肉が収縮するほど負圧が大きくなり,吸引力が強くなる。一方,吸盤の縁は「外部筋」によって動く。このため,吸盤の密着と圧力差を保ったまま,つかんだ物体をぐるりと回転させたり,腕に対する角度を変えたりできる。
 こうした複雑な筋肉組織に加え,精巧な神経回路がある。「化学受容器」という専門のニューロンが吸盤の縁に点在しており,これによって表面の“味”を感知できる。これら化学受容器は,接触と圧力の情報を伝える「機械受容器」や自分の筋肉活動に関する情報を伝える「自己受容器」とともに,「神経節」というニューロン集合体につながっている。この吸盤神経節は,いわば吸盤自身に備わった“ミニ脳”として機能しているようで,感覚入力を受けて一貫した応答を生み出している。一方,腕には「腕神経節」があり,それらが腕の全長にわたってつながって腕の動きをコントロールしているが,先の吸盤神経節はこの腕神経節ネットワークを介して相互に接続している。
 このため,本当の脳からの指令に頼らずとも,近隣の吸盤が動きを調整することができる。例えば腕の先へ向かって,あるいは中心に向かって,吸着した物体を順送りにするといった操作が可能だ。もっとも,脳と腕神経節,吸盤神経節がどのように神経機能を分担しているのか,正確なことはまだわかっていない。