タコには心臓が3つあり、ジェット噴射で泳ぐと心臓が止まる

タコが逃げるときの姿を、思いうかべてください。体の袋（外套膜：がいとうまく）に海水をためて、ろうとと呼ばれる管から一気に吹き出します。そして、ロケットのように後ろ向きに飛んでいきます。これがジェット噴射です。

ところが、1987年にM. J. ウェルズ（M. J. Wells）らが発表した論文には、こう書いてあります。ジェット噴射で泳ぐと、タコの心臓は止まる。 さらに論文は、タコはジェット噴射では数メートルより先へは進めない、とも書いています。タコの体は、酸素が足りないまま動ける量（あとで返す酸素の「借り」）が、とても小さいからです。

タコには心臓が3つあり、血は青い。ここまでは、雑学としてよく知られています。けれども、3つの心臓がどう動き、いつ止まるのかは、ほとんど知られていません。タコの血がなぜ青いのかも、同じです。

この記事では、まず3つの心臓の役目を説明します。次に、ジェット噴射で心臓が止まる話を紹介します。そのあと、血が青い理由と、脳とつながっていなくても動く心臓の実験を見ていきます。

01タコの心臓は3つ。2つはエラに血を送り、1つは全身に血を送る

タコやイカの仲間（頭足類）の体では、3つの心臓が血をめぐらせています。2つは、左右のエラとセットになった「エラ心臓」です。残りの1つは、全身に血を送り出す「体心臓」です。

心臓のほかに、自分で縮む静脈も、血を押し流しています。タコの血管は全身でつながっていて、血は血管の中だけを流れます。この仕組みを「閉じた循環系」と呼びます。タコの血圧も、背骨のない動物（無脊椎動物）としては高めです。

ウェルズは、水槽の中で自由に動き回るマダコの仲間（Octopus vulgaris）で、心臓が1分に打つ回数（心拍）と血圧を測りました。

体重500gほどのタコを、22℃の水で飼ったときの結果です。じっとしているときの心拍は、1分に40〜50回でした。大動脈（心臓から全身へ血を送る太い血管）の血圧は、心臓が縮むときで水柱40cm、緩むときで15cmほどでした。水柱40cmとは、水を40cmの高さまで押し上げる強さの圧力です。

タコが動き回ると、平均の血圧、脈の強さ、血の流れる量が、じっとしているときと比べてどれも約2倍にはね上がりました。

ただし、心拍数は、運動してもほとんど変わりませんでした。むしろ、少し下がることさえありました。タコは心拍数を上げる代わりに、体心臓が1回に送り出す血の量を増やして、必要な血を送っていたのです。

02タコがジェット噴射で泳ぐと、心臓が止まる

では、ジェット噴射で泳いでいるときは、心臓はどうなるのでしょうか。1987年の論文の答えは、「心臓が止まる」でした。

ジェット噴射をするとき、タコは外套膜を強くしぼります。すると、体の中の圧力がぐっと上がります。論文によると、このとき静脈は、高くなった圧力にさからって、血を心臓へ戻すことができないと考えられます。これは、体の中の圧力と、静脈の脈を測った結果からの推定です。つまり、噴射しているあいだは、心臓が止まるうえに、血も心臓へ戻りにくくなっているのです。

例えるなら、全力で走りながら、息を止めているようなものです。

人の筋肉は、酸素が足りないときでも、しばらくは動けます。足りなかった分の酸素は、あとで息を荒くして「返済」します。この、あとで返す酸素の借りを「酸素負債」と呼びます。

タコがためておける酸素負債は、体重1kg当たり約22mLしかなく、とても小さいものでした。そのため論文は、ジェット噴射で数メートルより先へ進むことは不可能だと結論しています。

論文は、イカの場合とも比べています。そのうえで、貝などと同じ軟体動物の体のつくりのまま、活発に動く動物が血をめぐらせるのは難しい、と論じています。

03タコの血が青いのは、酸素を運ぶ物質が銅を含むから

人の血が赤いのは、赤血球の中のヘモグロビンが、鉄を含んでいるからです。一方、タコの血の中で酸素を運ぶのは、ヘモシアニンというタンパク質です。ヘモシアニンは、鉄ではなく銅を含んでいます。

ヘモシアニンは、酸素と結びつくと青くなり、酸素を手放すとほぼ無色になります。

ヘモグロビンとの違いは、もう一つあります。血の中のどこにあるか、です。ヘモグロビンは、赤血球という細胞の中にあります。ヘモシアニンは細胞には入らず、血の液体の部分に、そのまま溶けています。

ヘモシアニンが血に溶けている量は、とても多いです。南極のタコの一種では、血1mL当たり89mgあります。ヨーロッパのヤリイカの仲間では、160mgを超えます。

ヘモシアニンの働きは、温度の影響を強く受けます。2015年、ドイツのアルフレッド・ヴェーゲナー研究所などのチームが、3つの海に住むタコの血を比べました。南極、オーストラリア南東部、地中海のタコです。

南極のタコでは、0℃のとき、ヘモシアニンが酸素をうまく手放せませんでした。その足りない分を、血の液体にそのままたくさん溶けこんでいる酸素が補っていました。チームは、ヘモシアニンの働きが、タコがどこまで寒さに耐えられるかの限界を決める、一因になっていると考えています。

04脳と心臓をつなぐ神経を切っても、タコの心臓は動き続けた

1980年、ウェルズは、もう一つの実験を発表しました。手術で、脳と心臓をつなぐ神経を切ってみたのです。それでも、3つの心臓は止まらず、力強く、調子をそろえて動き続けました。

この実験から、脳と心臓をつなぐ神経の役目は、2つあるようだと分かりました。1つは、運動のときに、送る血の量を増やすこと。もう1つは、外套膜の動きが止まったときに、心臓を止めることです。

では、心臓のリズムは、どこで作られているのでしょうか。ウェルズは、エラ心臓と、そのそばにある心臓神経節（神経細胞の集まり）が作っていると考えました。体心臓は、血で満たされたときにだけ縮みます。心臓のそばの神経節を全部取りのぞいたタコでも、何時間も生きていました。

ウェルズは、この結果について、次のように書いています。自由に動くタコで分かった仕組みは、取り出した心臓などを使った実験から考えられていた姿と、大きく違う。だから、これまでの定説は、大きく見直す必要があるかもしれない。

05まとめ

タコには、エラ心臓2つと体心臓1つ、合わせて3つの心臓があります。タコは運動するとき、心拍数ではなく、1回に送る血の量を増やして対応します。けれども、ジェット噴射で泳ぐと、心臓が止まります。体の中の圧力が上がるせいで、血も心臓へ戻りにくくなります。そのため、噴射で進めるのは数メートルまでだと、論文は書いています。

タコの血が青いのは、酸素を運ぶヘモシアニンが銅を含むからです。ヘモシアニンは、酸素を手放すとほぼ無色になります。また、タコの神経細胞約5億個のうち、3億個は腕の中にあります。心臓は、脳とつながる神経を切られても動き続けます。タコは、心臓も神経も、私たちとはまるで違う配置で生きているのです。