マミチョグ

マミチョグはやや厚みのある紡錘形の体形を示し、太い尾柄部を持つ。通常は全長7.5-9 cm程度だが、最大で全長15 cmに達することもある。口は上向きに開き、口を閉じたときには下顎が上顎よりも突出する。背鰭は10-13軟条、臀鰭は9-12軟条、胸鰭は16-20軟条を有する。オスはメスよりも大きな背鰭と臀鰭を持つ。体表には側線は見られないが、頭部には側線孔がみられる[1][10]。

体色は変化に富み、同じ個体でも明るい場所にいる時と暗い場所にいる時で変化するが、概ね灰色やオリーブグリーンで、体側面に細い銀色の横帯が見られることもある。繁殖期にはオスの体色が濃くなり、背面では暗いオリーブグリーン、側面では青灰色、腹面はオレンジ色になるほか、体側面には約15本の銀色の横帯が、背鰭と体の後方には斑点模様が現れる。メスはオスより薄い体色を示すことが多く、体側の横帯や背鰭の斑点は見られないことが多い[9][11][12]。

前節で述べた本種の2亜種の成魚は、わずかな形態的[13]、または遺伝学的[14]な差異をもとに識別することができる。加えて、北部に生息する亜種は卵殻に粘着糸が見られるのに対し、南部に生息する亜種ではそれがないことでも識別が可能である。北部に生息する亜種は卵を砂の中に産みつけるのに対し、南部に生息する亜種は空の二枚貝の殻の中に卵を産みつけることが多い[15][16]。

マミチョグは同属のF. diaphanus と非常によく似ており、実際この2種は種間交雑を起こすことが知られる[17]。この2種は生息環境を同じくすることもあるが、一般にF. diaphanus はマミチョグよりも淡水域でよく見られる。F. diaphanus では明色の体側面に暗色の細い帯が入るが、マミチョグでは逆に暗色の体側面に明色の細い帯が入る。内部形態に注目すると、F. diaphanus は鰓耙数が4-7であるのに対し、マミチョグの鰓耙数は8-12とそれよりもやや多い[17]。

本種は多くの個体からなる群れをなして遊泳する[9]。冬の寒い時期には北部の個体群は潮溜りに移動し、泥の中に最も深くて20 cmも体を埋めて冬越しをすることが知られる[34][35]。また、大潮の際に水の引いた潮溜りに取り残されてしまった時も、泥の中に体を埋めて干潮の間をやり過ごすことが知られる。または、短い距離陸上を移動して海に戻るという行動もとることが知られる[36]。

実験室では概日リズムに従って体の色[37]と遊泳行動[38]を変化させることが知られる。遊泳行動については、単独の個体でも、5-25匹の集団についても周期的な行動の変化がみられている。半月齢周期（月の満ち欠け）に従ったリズムがあることも知られており、実験室の定常条件下でも産卵行動が14.8日おきにピークに達するという周期が最大で5ヶ月の間維持された[39]。

 

マミチョグのオス（上）とメス（下）。

産卵は春から秋の間に起こり、この1回の産卵期の間に最大で8回産卵を行う。産卵は潮が満潮の満月か新月の際によく起こる。産卵が最も盛んになるのは大潮の夜だが[40]、日中に産卵が起こることもある。

求愛行動の際は、オスはメスを追いかけ回し、メスは水底で横方向に回転しながら尾鰭をはためかせることでオスを誘惑する。オスとメスはしばらくの間一緒に泳ぎ、その後オスは背鰭と臀鰭でメスを抱くようにして、岩や植物に向けて押し付ける。オスの背鰭の後方部と下方部の鱗には指状の突起が発達するが、これがオスがメスを保持するのに役立っている可能性がある。その後ペアは激しく震え、卵と精子をそれぞれ放出する[41]。

卵は薄黄色で直径2 mm程度で、強い粘着性を持つ。一回の産卵行動でメスは最大で740個の卵を、10-300個ずつの塊に分けて産む[15]。卵は、大潮の時にのみ水没するような場所にある植物や藻類のマット、空の貝殻、砂、泥といった基質に接着して生みつけられる[15]。つまり、卵はその後湿った空気に触れながら発生し、次の大潮で再び水没した時に孵化するのである[42][43][44]。本種の卵は空気中で孵化することも、流水中で孵化することもできない。それは孵化が酸素欠乏によって誘導されるためで、これは高潮の時にあまり流れのない水が卵を取り囲むことによってのみ生じる条件である[45]。

北部に生息する亜種とは違って、南部に生息する亜種は卵に粘着糸を欠き[46]、主に空の貝殻の中に卵を生みつける[15][16]。

本種は生後2年で性成熟に達し、通常、寿命は4年程度である[15]。

本種はボウフラをよく捕食するため、蚊の駆除を目的とした生物的防除として池などに導入されることがあった[27]。

マミチョグはヒラメの仲間のParalichthys dentatus (Summer flounder)やオキスズキといった海水魚や、時には淡水魚を釣るための餌として販売されている[27]。本種はアメリカ合衆国北東部では最も人気のある餌魚で、実際に餌として使う時には、針にその唇を引っ掛けた上でイカの欠片を添えるという方法が伝統的に用いられている[50]。

マミチョグは様々な化学的（化学物質による水質汚染など）、生理的（温度、塩分濃度、酸素濃度など）環境に耐性を持つことから、重要なモデル生物として様々な科学実験に用いられている。野生の個体数も多いため簡単に捕獲でき、また研究室への輸送やそこでの飼育も容易である。本種はストレス生物学[51]や、温度生理学、毒性学の研究にしばしば用いられ、そのほかに進化生物学、発生生物学、内分泌学、腫瘍学、時間生物学などの分野でも研究されている[52][53]。全ゲノム配列もウェブ上で利用可能であることから[54]、環境変化に対する生化学的、生理学的な応答を調べるための代表的なモデル系として利用されている[55]。発生学の分野では、マミチョグの卵が乾燥に強く、ペトリ皿の上の空気中でも発生が進むため観察や取り扱いが容易であることから、1900年ごろから実験材料として重宝されてきた。海産魚の中では小型であるため実験室での操作や飼育が容易であること、一方で同じくモデル生物として使われているメダカやゼブラフィッシュと比べるとやや大型であるため脳下垂体や血液といったサンプルを採取するのが容易であることも、内分泌学などの研究を進める上で有利である[9]。

マミチョグは宇宙へ送られた最初の魚類としても知られる[56]。1973年、プラスチック製の水槽に入った数匹の本種がスカイラブ計画の一環としてスカイラブ3号に搭載され、宇宙空間に到達した。無重力下で、本種ははじめその場でグルグルと円を描いて泳ぐような異常な行動を示した。しかし、実験開始後22日目までには通常の遊泳行動を示すようになった。発生の進んだ卵50個も同時に宇宙空間へと送られ、そのうち48個が宇宙空間で孵化した。孵化した仔魚は正常な遊泳行動を示した[57]。マミチョグはその後のアポロ・ソユーズテスト計画やコスモス782号（コスモス衛星のひとつ）でも宇宙に送られ、実験の対象となった[58]。