なぜ魚は冷たい水の中にいても平気なのですか？

Question

なぜ魚（例えば、金魚や鯉など）は、あんなに冷たい水の中にいても、平気でいられるのですか？

alpha123 · Accepted Answer

（＾＾）
魚はもともと冷たい水の中に住んでいるんですよ。人間の体温で暖めると死んでしまいます（人間の場合に当てはめれば「やけどする」わけです）
渓流の魚などというときは水温は半端でなく冷たいです>川の上流はそばによるだけでもひんやりと冷たい。
もし部屋に水槽があるなら手を入れてみてください（かなり冷たいですね、、これ経験してこの質問出てきたのかもしれない）　熱帯魚でさえ18度くらいになっても生きられます。
注　急激な水温の変化は魚には良くないです。急に5度変わると体調崩しそうです。　冬に限らず水槽の水替えは注意してくださいね（温度変化）

温かくなるのもゆっくりだと大丈夫で（水が蒸発し）お湯のようになった泥の中でも生きているし、金魚の例ではお湯になっても気が付かず生きているとか（かわいそうだから実験はやめておきましょう）

tunertune · Answer

一般に細胞培養では動物の細胞だと３７℃ですが、魚類だと２５℃とかもっと低い温度だったりします。
細胞の至適温度が１０℃以上違うのですから、人が２０℃の環境で生きているのと魚が１０℃で生きているのではあまり変わらないのではないかと思っています。
とはいえ、水の中は意外と暖かく、冬でも０℃を下回ることは絶対にないですから地上の方が厳しい環境なのかもしれませんが。

noname#160718 · Answer

どんな生物でも「設定温度」の範囲の温度でしか活動できません。
　なので体温が下がるとまともに活動できなくなるのは恒温動物でも変温動物でも同じです。
　恒温動物は自分で体温を調節する機能を持ち、変温動物はそれを持たないというのが両者の違いです。

　多くの魚類は、その「設定温度」が陸上の動物より低いというだけのことです。冷たい水の中で生活する動物ですから当然といえば当然のことなのですが。

　「設定温度」というのは、主にそのその生物が持つ酵素の至適温度です。酵素と化学触媒は「ある化学反応の仲介をするが、反応前後でそのもの自身は消費されないもの」なのですが、化学触媒が温度が高ければ高いほど活性が高くなるのに対し、酵素は至適温度より高くても低くても活性が低下する、ということは中学か高校の理科で習っていると思います。
　なぜなら酵素はタンパク質でできていて、タンパク質はアミノ酸が連結して複雑な三次元構造をとったもの、ということも理科で習っていると思いますが、そのため温度によって変性、つまり「形が変わってしまう」わけです。形が変われば機能を失うため、酵素は至適温度以外では活性が落ちる、というわけです。

　生物の生命活動は、DNAの転写や翻訳に始まり、そのほとんどに酵素が関わっています。なので体温が上昇あるいは下降して酵素が変性すれば、生命活動ができなくなる、というわけです。
　恒温動物は体温を調節する機能を持つ替わり、その調節機能の限界を越えて体温が変動した時は為す術もなく死んでしまいますが(一部に冬眠するほ乳類という例外もありますが)、変温動物は体温調節機能を持たない替わりに、体温が変動した時に「休止状態」に移行することができます。

　というわけで、つまり魚類が持つ酵素は至適温度が低い、というのが最もシンプルな回答でしょう。
　恒温動物の体温(つまり酵素の至適温度)が、寒冷地に住むものも暑熱地に住むものも、ほとんどが同じ37－40℃付近というのは不思議なことです。その設定が最も「つぶしが効く」のかもしれませんね。

　私は獣医師でウイルスに専門知識と経験を有しているのですが、ウイルスは「生きた細胞の中」でしか増殖することができないため、ウイルスを扱うには「細胞の培養」が不可欠です。
　ほ乳類のウイルスだけを扱う時は、インキュベーター(培養細胞を保温する機械)は37℃に設定しておけば、ほぼ全ての細胞を培養できるのですが、魚類の細胞は21℃にしなければ培養できないものが一般的です。

　なお、細菌になるともっと「至適温度」の種類が多くなります。
　40℃あたりで増殖性が高くなる細菌は多いのですが(なので感染した際に自分に有利な環境を作ろうと、発熱物質を出して体温を上げる細菌も多い)、中にはとんでもない至適温度の細菌もいます。

　これはイエローストーンだったかの間欠泉の熱湯の中から発見された細菌で、この細菌のDNA合成酵素の至適温度が72℃です。

　よく「遺伝子検査」という言葉を聞いたり読んだりすると思いますが、これは多くはＰＣＲという技術を用いています。これはある特定の遺伝子を大量に増殖する技術なのですが、この技術は当然「DNA合成酵素」を使います。
　昔は理論的には「目的の遺伝子を高精度に大量に増殖させることができる」はずなのに、目的外の遺伝子も大量に増殖されてしまい、実用になりませんでした。
　そこにこの至適温度が72℃という酵素を持つ細菌が発見され、この酵素を使うことによってＰＣＲがようやく使い物になるようになった、というわけです。なぜかというと、増殖の前に「目的の遺伝子をピックアップする行程」があるわけですが、その行程は"温度が高いほど精度が良い"という性質があるためです。

　現在の遺伝子工学で用いられる技術は、そのほとんどがＰＣＲ法かその変法を使っていますから、この細菌は「人類に最も貢献した細菌」と言えるかもしれませんね。

　余談でした。

harepanda · Answer

逆の発想で考えたほうが分かり易いです。

哺乳類や鳥類のような恒温動物は、体温が下がるとまともな活動が出来なくなってしまう生き物なのです。特に、鳥の場合は明快で、卵の段階で既に親と同じ体温を必要とするため、卵を抱いて温めるという習慣を持っているのです。ちなみに、鳥の先祖が恐竜だという話は聞いた事があると思いますが、オヴィラプトルという恐竜は、卵を抱いた状態のまま化石になった例が見つかっています。

なぜ魚は冷たい水の中にいても平気なのですか？

（＾＾）

一般に細胞培養では動物の細胞だと３７℃ですが、魚類だと２５℃とかもっと低い温度だったりします。

どんな生物でも「設定温度」の範囲の温度でしか活動できません。

逆の発想で考えたほうが分かり易いです。

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