耳石について詳しく解説

導入

大西洋レッドフィッシュの矢状耳石 ( sagittae )、長さ 18 mm。

耳石( oto : 耳、 lithos : 石) – またはスタトコニウム、オトコニア、スタトリス、またはイヤーダスト– は、脊椎動物の内耳の前庭系に見られる鉱物凝結物であり、この器官の正常な構成要素です。人間の場合、体長は 3 ～ 19 mm です。

耳石は、楕円形の炭酸カルシウム(CaCO ₃ ) の小さな結晶であり、耳円膜にあります。それらは卵形嚢斑の感覚上皮と結合し、線形加速度の推定に関与し、したがって生体の平衡化に関与します。

しかし、オトコニアが卵形嚢斑から剥離すると、乗り物酔いなどの病的なめまいの原因となる可能性があります。

耳石は魚の硬年代学でもよく使用されます。

機能している

耳石器官のイラスト。

内耳の前庭には感覚領域があり、卵形嚢と嚢状聴覚斑（黄斑系または耳石器官）がそれぞれ卵形嚢の底と球形嚢の壁に半垂直の位置にあります。黄斑は、細胞外膜（耳円錐膜、静円錐膜、または耳石膜）がその上にある繊毛上皮である支持細胞で構成されています。

耳石は、ゼラチン状の塊、内リンパの中に配置された炭酸カルシウム（CaCO ₃ ）の結晶であり、前庭の毛状感覚細胞の上にある耳膜に埋め込まれています。したがって、動きは 3次元すべてで知覚できます。

頭の位置が変わり、垂直でなくなると、耳石はその重みで引きずられ、まつげの根元の位置が変わっても、まつげの上部を垂直に押し続けるため、まつげの角形成が生じ、感覚が刺激されます。体の位置を反映する情報を脳に伝達する細胞。直線加速中、耳石の慣性運動も角形成を引き起こし、したがって神経質なメッセージを引き起こします。

したがって、耳石は体のバランスをとる上で重要な役割を果たしていますが、他のシステムも関与しています。

魚の耳石

痩せたArgyrosomus regiusでは、耳石が非常に大きい。

硬骨魚類、または硬骨魚にはすべて耳石がありますが、軟骨魚類とヤツメウナギには耳石がありません。人間には耳石が詰まったいくつかの感覚領域（耳には卵形嚢斑と嚢状斑）がいくつかありますが、魚には3対の耳石があり、それぞれ矢状（最大）、瑠璃、星状（大きい）のペアと呼ばれています。

魚のよく発達した内耳は、脳の両側、目の後ろにある膜状のシステムで、特に基部で終わる 3 つの袋で終わる 3 本の半規管からなり、それぞれに耳石が含まれています。矢状体は球形嚢内にあり、ラピラスは卵形嚢内にあり、星状筋はラゲナ内にあります。

魚の耳石を構成する炭酸カルシウムはアラゴナイトの双晶です。アラゴナイトの結晶は核（耳石の中央部分）の周りに同心円状に配置され、さまざまな魚のグループで同様の比較的均一な耳石マトリックスに埋め込まれています。オトリンは、石灰化の過程で必要なケラチンに近い組成を持つ繊維状タンパク質です。

耳石は個体発生の初めから現れます。魚の幼生は孵化したときにすでに耳石を持っており、その耳石は周囲に同心円状の層を連続的に形成することによって生涯を通じて成長し続けます。これらの同心円状の層は、魚の生理機能とその環境に応じて構造的および化学的変化を受ける可能性があります。したがって、暗く、多かれ少なかれ広くて間隔を置いた硝子層（マクロ構造と微細構造）と不透明な明るい層が交互に存在します。実際、成長が活発な時期（暑い季節）には、環境中のカルシウムが豊富に存在するため、アラゴナイト結晶の形成が加速されます。成長が遅い期間（寒い季節）には、アラゴナイト結晶の濃度が低くなり、周囲にヒアリンの堆積物が形成されます。

耳石は、凹面の外面と、種によって位置と形状が異なる溝によってくり抜かれた凸面の内面の 2 つの面を持っています。

強年代学

魚類学では、耳石は真の「ブラックボックス」であり、魚の誕生以来のすべての重要な出来事の手がかりであると考えられています。これらの耳石は年輪を備えた層状構造をしており、そこから魚の年齢、環境の歴史、健康状態を評価することができます。

最も研究されている一対の耳石は矢状耳石で、最も大きく（したがって最もよく見える）、種に応じて非常に多様な形をとることができ、通常は同心円状の層を観察するためにグリセリンなどの液体の中に入れられます。透明度を通して、そして通常の照明の下で。