なぜ魚の体温調節は、種類や生息環境によって方法が違うのか？

2026年9月9日

魚の体温は、すべての種類で同じように決まるわけではありません。多くの魚では体温が周囲の水温に近づきますが、冷たい場所と暖かい場所を行き来して体温を調節する魚もいれば、筋肉で生じた熱を体内に残して一部の器官を水温より高く保つ魚もいます。

さらに、マグロ類やネズミザメ類のように筋肉や内臓などを温める魚、カジキ類のように主に脳や眼を温める魚、アカマンボウのように全身へ温かい血液を循環させる魚も知られています。

こうした違いは、単に「暖かい海の魚」「冷たい海の魚」という区別だけでは説明できません。水中でどの深さまで移動するか、どのくらい活発に泳ぐか、獲物をどの温度帯で追うか、そしてどのような進化の系統に属するかが組み合わさって、魚ごとの体温戦略が生まれています。

まず、多くの魚は外温性である

魚類の大部分は外温動物です。体内で代謝熱は生まれますが、水は空気より熱を伝えやすく、さらに鰓では血液が大量の水と接するため、発生した熱が周囲へ逃げやすくなります。

その結果、多くの魚では体温が水温に近い値になります。体温を一定に保つ哺乳類や鳥類とは異なり、周囲の温度が変われば体温も変化しやすいのです。

ただし、外温性だからといって温度への対応が受け身という意味ではありません。魚は適した水温を選んで移動したり、季節変化に合わせて代謝や細胞機能を調整したりできます。

魚の体温を比較するときは、「自分で熱を作るか」だけでなく、「どの温度の水を選ぶか」「熱をどの程度保持できるか」という違いを見る必要があります。

冷水性の魚では、低温で働けるよう生理機能を調整する

サケ科魚類などの冷水性魚は、比較的低い水温で生活します。体温そのものは水温に近いままでも、低温環境で筋肉、酵素、循環系が働けるように生理機能を調整しています。

日本生態学会誌の総説では、サケ科魚類が短期的には好適な水温帯を行動的に選び、季節のような長期的な水温変化には代謝速度を調節して対応することが整理されています。

同じサケ科でも、生息する河川や湖、集団によって経験する水温は異なります。そのため、冷水性という共通点があっても、最も活動しやすい温度や温度変化への応答は完全に同じではありません。

つまり冷たい水に暮らす魚は、「体を水温より大幅に温める」のではなく、「低い体温でも働ける体へ調整する」という方法を主に使っています。

海の外温魚では、深度を変えて体温を調節することがある

海では、水深によって水温が大きく変わることがあります。表層は暖かくても、深い場所では急に冷たくなることがあります。

このような環境では、魚自身が上下移動することで経験する水温を変えられます。日本生態学会誌では、マンボウなどの海産魚を例に、深い冷水域で採餌した後に暖かい表層へ戻る行動が、体温回復と採餌行動の両方に関係する可能性が論じられています。

これは、体内に特殊な熱交換器を持たなくても利用できる「行動的体温調節」です。

ただし、深く潜れば餌に近づけても体が冷えやすくなり、表層へ戻れば体温は上がっても採餌場所から離れることになります。魚は温度だけでなく、餌、捕食者、酸素量などを同時に考える必要があります。

マグロ類は、深部の筋肉を水温より高く保てる

マグロ類は、多くの魚とは違って代謝で生じた熱を体内へ残す仕組みを持ちます。

高速で泳ぐ筋肉では大量の代謝熱が生まれます。マグロ類では、温かい静脈血と鰓から戻ってきた冷たい動脈血を細い血管網で隣り合わせに流す「奇網」が発達しています。

この対向流熱交換によって、静脈血が持つ熱を体外へ逃がす前に動脈血へ渡し、深部の赤筋などを周囲の水より高温に保ちます。

このように体の一部を選択的に温める性質は「地域的内温性」と呼ばれます。体表や鰓まで同じ高温になるわけではなく、熱を保持する部位が限られる点が特徴です。

マグロ類は広い海域を高速で移動し、深度を変えながら異なる水温帯を利用します。熱を保持できれば、冷たい水へ入ったときにも筋肉の働きを維持しやすくなります。

ネズミザメ類も、マグロとは別系統で似た仕組みを進化させた

ホホジロザメ、アオザメ、ネズミザメなどを含むネズミザメ科にも、地域的内温性をもつ種類があります。

サメ類とマグロ類は進化的には遠い系統ですが、どちらも活発に泳ぐ大型の外洋性捕食者です。比較生理学研究では、両者がそれぞれ独立に、深部の赤筋、熱交換用の奇網、高い酸素供給能力など似た特徴を進化させたことが示されています。

これは収斂進化の例です。似た環境条件と高い運動性能への要求が、異なる系統で似た体温保持戦略を生み出したと考えられます。

ただし、マグロとネズミザメ類で熱交換器の配置や循環系が完全に同じというわけではありません。共通するのは、代謝熱を逃がさず特定部位へ残すという機能です。

カジキ類では、主に脳や眼を温める

体温を高く保つ魚でも、「どこを温めるか」は種類によって違います。

カジキ類では、遊泳筋全体を高温に保つマグロ類とは異なり、眼の周囲にある筋肉から派生した発熱組織などを利用し、脳や眼を周囲の水より温かく保つ仕組みが知られています。

このような「頭部内温性」は、冷たい深場へ潜ったときに神経や視覚の働きを維持するうえで有利だと考えられています。

魚類の内温性を比較した研究では、マグロ類、ネズミザメ類、カジキ類などで内温性が独立に進化し、温める部位も筋肉、内臓、脳、眼など系統ごとに異なることが示されています。

つまり「体温が高い魚」と一括りにしても、全身が同じように温かいわけではありません。

アカマンボウでは、全身へ温かい血液を送る仕組みがある

アカマンボウでは、さらに異なる熱保持方式が報告されています。

2015年のScience誌の研究では、アカマンボウの鰓に対向流熱交換器があり、胸びれを動かす筋肉で生じた熱を失いにくくすることで、温められた血液を心臓を含む全身へ循環させることが示されました。

これはマグロ類のように深部筋など一部の組織だけを主に温める地域的内温性とは異なり、より全身的に温度を高く保つ仕組みです。

アカマンボウは水温の低い中深層で採餌します。鰓で血液が冷やされるのを抑えられれば、低温環境でも心臓、筋肉、神経などの働きを維持しやすくなります。

この例は、魚類の体温調節が「外温性か内温性か」という二分法だけでは捉えきれないことを示しています。

同じ外温魚でも、暖水性と冷水性では適温が違う

特殊な熱保持器官を持たない魚でも、種類によって好適な水温範囲は大きく異なります。

サケ科魚類の多くは比較的冷たい水で高い性能を発揮しますが、サンゴ礁などに暮らす熱帯性魚類ではより高い水温に代謝や細胞機能が適応しています。

そのため、同じ水温でもある魚には適温で、別の魚には高温ストレスまたは低温ストレスになることがあります。

さらに、同じ魚種でも卵、仔魚、成魚では耐えられる温度範囲が違う場合があります。生息地の水温だけでなく、成長段階や季節的な順化も体温と生理機能の関係を変えます。

深海魚なら体温を高く保つとは限らない

冷たい深海に暮らすからといって、すべての深海魚が内温性を持つわけではありません。

多くの深海魚は周囲の低水温に近い体温で生活し、低温でも酵素や細胞膜が働けるように生理機能を適応させています。

一方、アカマンボウや一部の大型外洋魚のように、冷たい深層へ頻繁に潜りながら高い運動性能や感覚性能を必要とする魚では、代謝熱を保持する仕組みが有利になる場合があります。

したがって、内温性は「寒い場所に住むための唯一の解決法」ではありません。低温に体そのものを適応させる方法と、体を温める方法という異なる戦略があります。

高速遊泳魚なら必ず内温性になるわけでもない

マグロ類やネズミザメ類が高性能な遊泳と地域的内温性を持つため、「速く泳ぐ魚は体温を高く保つ」と考えたくなるかもしれません。

しかし、すべての高速遊泳魚が内温性を持つわけではありません。魚類の内温性研究では、熱保持が利用できる温度帯を広げることには役立つ一方、内温性が必ず遊泳速度そのものを高めると単純には証明できないことも指摘されています。

熱を保持するには、高い代謝能力や特殊な血管構造が必要で、エネルギーコストも伴います。

そのため、魚種ごとの体温戦略は「高温に保てる方が優れている」という順位ではなく、その魚の生態に合うかどうかで決まります。

生息環境が変われば、体温戦略の価値も変わる

水温がほぼ一定の環境と、表層と深層で大きく温度が違う環境では、体温調節に必要な能力が異なります。

温度変化が小さい場所では、周囲の水温に合わせながら代謝を最適化するだけで十分な場合があります。反対に、短時間で暖水と冷水を往復する魚では、急激な体温低下を抑えられることが行動範囲の拡大につながります。

また、温度の違う場所へ自由に移動できる魚なら行動的体温調節を使えますが、移動できる範囲が狭い魚では生理的な耐性や順化能力の方が重要になります。

つまり体温調節の違いは、魚がどの水温に「住むか」だけでなく、どれほど広い温度帯を「使うか」という違いとも関係しています。