ヨーロッパのイカのマントル筋肉の機械的特性（Sepia officinalis）

ヨーロッパのイカ（Sepia officinalis）のマントル空洞を囲む円形の筋肉は、空洞を圧縮する機械的な力を生成し、漏斗から水ジェットを強制し、噴射推進泳ぎの際に動物を推進します。個体発生中、少年と比較して成人の噴射頻度は減少し、これは運動筋の収縮特性に反映されると予想されます。これらの動物の移動が個体発生中にどのように動力を与えるかについてのより大きな洞察を開発するために、等尺性、等張性、環状の長さの変化、in vitroの筋肉の束の機械的特性を、少年と成人の2つのライフステージで決定しました。Twitch速度論は、成人よりも少年の方が速かった（371ミリ秒と比較して257ミリ秒、それぞれ少年と成人の677ミリ秒と比較して257ミリ秒と比較して）。ただし、ひきつりと破生のストレス、力と速度の関係の短縮と曲率の最大速度は差はありませんでした。周期的条件下では、純電力は、少年と成人の両方でサイクル周波数と逆U字型の関係を示しました。最大正味電力が達成された頻度は、成熟が増加すると低いサイクル周波数にシフトしました。これは、少年と比較して成人の収縮と弛緩速度が遅いことと一致しています。in vitroでの周期的収縮中にピーク電力が達成されたサイクル周波数は、少年のin vivoで見られるものと一致することがわかったため、ジェット推進水泳中に電力が最大化されていることが示唆されています。

The circular muscles surrounding the mantle cavity of European cuttlefish (Sepia officinalis) generate the mechanical power to compress the cavity, forcing a jet of water out of the funnel, propelling the animal during jet propulsion swimming. During ontogeny, jetting frequency decreases in adults compared with juveniles, and this is expected to be reflected in the contractile properties of the locomotory muscles. To develop greater insight into how the locomotion of these animals is powered during ontogeny, we determined the mechanical properties of bundles of muscle fascicles during isometric, isotonic and cyclic length changes in vitro, at two life stages: juveniles and adults. The twitch kinetics were faster in juveniles than in adults (twitch rise time 257 ms compared with 371 ms; half-twitch relaxation 257 ms compared with 677 ms in juveniles and adults, respectively); however, twitch and tetanic stress, the maximum velocity of shortening and curvature of the force-velocity relationship did not differ. Under cyclic conditions, net power exhibited an inverted U-shaped relationship with cycle frequency in both juveniles and adults; the frequency at which maximum net power was achieved was shifted to lower cycle frequencies with increased maturity, which is consistent with the slower contraction and relaxation kinetics in adults compared with juveniles. The cycle frequency at which peak power was achieved during cyclical contractions in vitro was found to match that seen in vivo in juveniles, suggesting power is being maximised during jet propulsion swimming.