 18 |
昆虫・甲穀類・軟体動物の瞬き[01] |
18 |
昆虫・甲穀類・軟体動物の瞬き[01] |
2012-05-31・・・日経より引用 ◆「生きた化石」ムカシトンボ 2万年前まで 広範囲に生息 1億年以上前に生息したトンボの特徴を残し「生きた化石」とも呼ばれる日本のムカシトンボと、中国東北部とネパールに生息するムカシトンボの遺伝子がほぼ同じと、北海道大大学院農学研究院の吉沢和徳准教授（昆虫学）らの国際共同研究グループが突き止め、米オンライン科学誌プロスワンに30日、発表した。日本と大陸が陸続きだった約2万年前の最後の氷河期まで、ムカシトンボは南アジアから東アジアにかけての広範囲に生息していたが、その後は温暖化で生息域が日本など3カ所に狭まったと結論付けている。 研究で3カ所のムカシトンボのミトコンドリアや核を解析した結果、遺伝子的な差異はほとんどなく、同一種の中で地域的な差がある程度だと確認した。これまで3カ所のムカシトンボは別々に隔離された状態で生息してきたと考えられていた。吉沢准教授は「日本とネパールだけに生息している動植物はほかにもあり、起源の解明につながる可能性もある」と話す。
2016-04-09・・・日経より引用 ●昆虫は子どもと大人でなぜ形が違うのか？ 食べ物や暮らす場所に合わせて変化 博士、見て見て。菜の花畑にさなぎがあったよ。きれいなチョウになるのが楽しみだな。チョウって幼虫と成虫で大きく形が変わるよね。「完全変態」と習ったけど、なんでそんなことをするのかな。 もうすぐからをぬいで羽化してチョウになりそうだね。アオムシやイモムシと呼ばれるチョウの幼虫はきれいなはねを持つチョウとはまったくにていない。カブトムシやクワガタもそうだね。幼虫からさなぎになってまったくちがう姿の成虫に変身する育ち方を「完全変態」というんだ。はねや脚といった見た目だけでなく、内臓も大部分が変化しているんだよ。だから、幼虫と成虫は食べるものがちがうんだ。さなぎにならない育ち方を「不完全変態」と呼ぶ。バッタやカマキリ、コオロギなどだ。 これらの昆虫は幼虫から成虫になる間に大きさは変わるけど、形はよくにているよね。こうした昆虫は食べるものもにていることが多い。バッタは幼虫も成虫も植物を食べるし、カマキリは別の昆虫を捕まえてエサにする。ちょっとちがうのがトンボだ。ヤゴと呼ばれる幼虫のときは水中で小さな魚などを食べる。成虫になると空を飛び回って昆虫をエサにする。形や食べ物は変わるけど、さなぎにならないから不完全変態なんだよ。セミも同じだね。まったく姿を変えないトビムシやシミという昆虫もいるよ。 なぜ、完全変態するのかな。幼虫と成虫のちがいを見ると理解できるんじゃないかな。例えば、チョウの幼虫は植物の葉などを食べている。成虫は空を飛び回って花のみつを吸う。カブトムシも幼虫のときは土の中で屠葉土などを食べ、成虫になると空を飛んで木の樹液をなめる。完全変態するのは、その方が生きのびるうえで有利だからと考えられている。幼虫の時期はエサが多い場所でひたすら食べて早く大きくなった方がいいよね。エサをどんどん消化して栄養をたくわえられるように、完全変態する昆虫の幼虫は胃や腸に当たる部分が大きく長くなっている。成虫になった後は子孫を残すために、オスとメスが出会う必要がある。幼虫のように、ずんぐりむっくりで脚が短いと、移動するのも大変だ。だから、大きなはねで飛ぶ方が有利なんだ。 さなぎの中で、昆虫はどう変身しているのだろう。実は、はねや脚、触角などのもとは幼虫がうまれて間もないころにはできている。こうした細胞のかたまりが幼虫の体の中にかくれているんだ。さなぎになる前からかたまりはどんどん大きくなって袋になる。さなぎになるときに、はねや脚は体の外に出てくるんだ。そのころには大人の体になりかけている。さなぎになると、幼虫のときにあった小さな脚や筋肉などは小さくバラバラになってしまう。もし、さなぎになったばかりのころに中をのぞいたら、どろどろのクリーム状になっているよ。バラバラになった幼虫の体ははねや脚、触角などをつくるのに使われている。サナギはじっとして動かないけれど、からの中では体の中身をすごい勢いでつくりかえているんだ。取材協力＝片岡宏誌・東京大学教授
*地球は昆虫の惑星だ 昆虫は海をのぞけば地球のあらゆる場所にすみついている。国際自然保護連合という生物の科学者らの団体が調べたところ、地球上で見つかっている昆虫の種は約100万種いる。生物全体で約173万種だから、半分以上が昆虫ということになるね。し．、わば地球は昆虫の惑星だ。昆虫がこれだけ栄えたのは地球の環境に合った形に進化したからだ。その大きな理由が空を飛べるようになったこと。昆虫は4億8000万年前に地球に現れ、4億年前には空を飛んでいたそうだ。海にいた脊椎動物が陸上に現れるよりもはるかに前だ。完全変態するようになったのも、昆虫が栄えた理由のひとつだと考えられているよ。 2013-08-18(日)・・・日経より引用 ●蜜蜂はどこへ消えた 農薬が原因かEUで規制も 山形県東部を移動しながら蜂蜜を生産する千葉県の養蜂業者は最近、巣に帰ったミツバチが異常な行動をとることに戸惑いを隠しきれない。巣から出て行って戻らなくなったり、さなぎになれずに死んだりする幼虫が増えた。こうした現象は、蜂が田んぼで水を飲んだあとに多く見られた。愛知県では昨年、働きバチが続々と巣からはい出してどこかに飛び去り、2～3カ月後には全滅する現象が確認された。 日本養蜂はちみつ協会（東京・中央）によると、こうした被害は昨年、国内の9830のミツバチの群れで確認された。木村和生常務理事は「大量死よりも、生存率や女王バチの産卵率の低下などが目立つ」と話す。被害額を見積もると2億8千万円を超すという。働きバチが幼虫や女王バチを残したまま巣に戻らなくなる「蜂群崩壊症候群」。1990年代に入ってから世界各地で頻発する。2007年までに北半球のミツバチの4分の1が消失したとされる。 国内では多くの農産物が蜂による受粉に頼っており、その生産額は3500億円近い。ミツバチの減少は農業への打撃も大きい。オニコチノイドだ。少量で剤として多用されている。原因として疑われているのが1990年代、世界でで急速に普及した農薬、ネオニコチノイドだ。少量でもよく効き、効果が長持ちするため国内では農業の現場だけではなく家庭でも殺虫剤として多用されている。国際自然保護連合（IUCU)浸透性農薬特別作業班のメンバーを務める金沢大学の山田敏郎教授は、散布濃度より10～100倍薄くしたネオニコチノイド系の「ジノテフラン」または「クロチアニジン」をミツバチの餌や飲み水に混ぜ、群れの様子を観察した。 群れのハチの行動に異常が発生、働きバチは死骸を残さないまま少しずつ数を減らし、12～18週間後には群れ全体が死滅した。農薬入りの餌を食べると死ぬのは当然の結果ともいえるが、山田教授が注目するのは、ネオニコチノイド入りの水や餌の投与を初期でやめた後も働きパテの減少が続き、最終的には群れが全滅する点だ。「一度の農薬暴露の影響が長期にわたったり集団全体で継続ことが問題だ。と指摘する。こうした現象について玉川大学ミツバチ科学研究センターの中村純教授は、集団で社会生活を営むハチの特性が関係していると推測する。 ミツバチは人間のように分業して集団生活を営み、巣で過ごす女王バチや幼虫などの食料や水は、働きバチが外から運んでくる。中村教授は蜂群崩壊症候群とネオニコチノイドの関連性については不明と断った上で「働きバチが巣に持ち帰った物質が、群れ全体に影響を及ぼす可能性がある」と語る。蜜蜂は水田の水を好んで持ち帰ることが知られている。愛媛大学の調査では同県内の水田でネオニコチノイド系農薬の残留が確認された。 フランス食品衛生安全庁の調査では、ミツバチの巣からもネオニコチノイド系農薬が検出された。ミツバチの巣の近くでネオニコチノイドが散布されると群れ全体に行き渡り、集団は低濃度の慢性毒性にさらされる可能性もある。フランス政府は2006年からネオニコチノイド系農薬の一部規制を始めた。同国内で2000年代初頭から毎年30万～40万匹のミツバチが変死し蜂蜜生産量が激減、ネオニコチノイドとの関連が疑われたからだ。 今年5．月には欧州連合（EU）もネオニコチノイド系農薬3種について12月から2年間、域内での使用を禁止することを決めた。ただ、因果関係が科学的にきちんと立証されたわけではなく、農薬メーカーは「ネオニコチノイド犯人説」を否定する。千葉大学の本山直樹名誉教授は「どんな農薬でもリスクを考慮しながら適正に使う必要がある」と指摘する。（古谷茂久）
*ネオニコチノイド…水溶性で殺虫効果長く タバコに含まれるニコチンを改良し人体への毒性を弱めた農薬。分子構造が異なるいくつかの物質を総称し、ネオニコチノイド系と分類する。昆虫の神経伝達を狂わせて殺す作用がある。畑や水田だけでなく森林や公園の害虫防除、家庭では園芸やシロアリ防除、ペットのノミ取りなどにも利用されている。農薬はかつて有機リンが多用されていたが、最近はネオニコテノイドが主流になっている。水に溶け、作物に吸収されやすいので効果が高い。殺虫効果が長期間残るため使用量が少なく済むという長所がある。ただ、ミツ蜂などの益虫のほか、人体にも悪影響を及ぼすという指摘もある。 2015-04-01・・・積水ハウスきずな131より引用 ◆ダンゴムシの習性 生物学者・福岡伸一氏が語る 秋も深まったある日曜日のこと。知人のお宅でパーティをするという誘いを受けて出かけた。私自身はニューヨーク市のまんなか、マンハッタンにある研究所近くのアパート暮らしなので、自分の家の庭というものがない。でも、知人は郊外に住んでおり、そこにはバーベキューができる庭があるのだ。マンハッタンからクルマで30分ほど走ると、緑がいっぱい。なだらかな丘陵が続き、そのなかに住宅が点在するというとても静かな環境だ。いつも喧騒と騒音に包まれているマンハッタンに比べ、空気も澄んでいるような気がする。ただし街中に住むことに慣れた私からすると、ちょっと静かすぎるかもしれない。 こちらではパーティというと、季節が良いあいだは、みんなで戸外に出て庭でバーベキューをするのが定番だ。どの家にも、バーベキュー用のコンロがあり、簡単に着火できて長い時間燃え続ける簡易チャコールがスーパーで売られている。それを仕込んで、上に網を渡し、牛肉や豚肉、ハンバーガー、ソーセージ、あるいはカニやエビ、ハマブリのような魚介類、そしてタマネギやピーマン、しいたけなど、思い思いのものを焼いて、それを頬張りながら、ビールやワインを飲んで、あれこれ語らう。ジャガイモはアルミホイルに包んで蒸し焼きに。焼き肉のたれもどこからか仕入れてきて、ちゃんと用意されている。 北米の空は、日本で見る空に比べると、ずっと高く、澄んで見える。空気が乾燥しているせいだろう。さて、家の当主がこんな話をしてくれた。私が生物学者であることを知ってのことだ。「みんながパーティに集まるというので、庭の落ち葉を掃いて、あのあたりにかき集めておいたんです。ちょっと別の仕事をしてから、落ち葉をビニール袋に入れて捨てようと思って、落ち葉の山をぎっと崩したら、なんとその下に無数のダンゴムシが集まっていたんですよ。私は、あなたほど虫に愛着はないですけど、うわ－、気持ち悪いと思うより先に、疑問を感じたんです。 ごく短時間のうちに（庭を離れていたのはほんの2時間ほど）、どうやってこんなにたくさんのダンゴムシたちが、落ち葉がこんもり積み上がったこの場所に集まれたのだろう。ここが、やわらかく、あたたかく、安全で、心地が良いところだと、どうやってわかったのだろう。彼らはあたりを見渡せるほど視点が高くないし、第一、そんなに目がいいようにも思えない。携帯もツイッターもないのに、いかにして情報を共有できたんだろうって。そう素朴な疑問を感じたんですよ。変ですかね」いやいや全然、変じゃないですよ。むしろ生物学の素質がある。すべての学問は素朴な疑問から始まるのだから。 ダンゴムシがパーティの伝達手段に使っているのは、おそらく視覚的なものよりも、喚覚的なもの。集まることは、敵に見つかれば一網打尽になるリスクはあるけれど、安全な隠れ場所に潜んでおけば長い冬を越せるし、春に生殖行動を開始する際も有利なのだ。落ち葉の山を見つけた一匹が、匂いを発して仲間を呼ぶ。「いい場所あったよ！」って。匂いは遠くまで広がる。障害物があったり、夜で見えなくとも、感じることができる。これを“集合フェロモン’’という。ちなみにダンゴムシは、ムシとはいうものの、昆虫ではなく、むしろエビやカニの仲間。だから茄でると赤くなる。でも実際には試さないでくださいね。 2016-05-14・・・日経より引用 ●「不死身」のクマムシ、どんな生き物？ 乾燥するとあらゆる環境に耐えるのだ 30年以上も凍っていたクマムシが復活したって聞いたよ。クマムシってすごい生命力を持つ不死身の生物なんでしょう。ムシってついているけど、昆虫じゃないの？どんな生物なのかな。 クノムシは緩歩(かんぽ)動物といって、ミミズやゴカイの仲間と昆虫の間に位置する生物と考えられている。8本のあしでゆっくりと歩く姿がクマににているからクマムシという名前がついたんだ。約1200種類いるよ。世界中のどこにでもすんでいて、ヒマラヤのような高い山や南極、深い海でも見つかる。体長は1㍉㍍にも満たず、顕微鏡でないと見えないよ。寿命は1カ月から1年といわれていて、ふみつけたらかんたんに死んでしまう。 でも、周りに水がなくなって体が縮んで「たる」のような「乾眠」状態になると、不死身の力を発揮する。30年以上冷凍されていても、からからに干からびた状態で9年間放っておいても、水をかけると復活して動き出した。ある博物館に保管されていた130年前のコケに水をかけると、ひからびたたる状のクマムシがもとに戻ったそうだ。たるの状態だと、セ氏150度くらいの熱にも、マイナス273度というもうれつな寒さにも耐えられる。 7万5000気圧という地球上ではありえないような高い圧力でもへっちゃらだ。人があびると即死してしまうような強い放射線でも死なない。空気のない宇宙空間に10日間おいても、地球に戻ってきて水をかけると復活した。クマムシほたるの状態になると、体内の水分がほとんどなくなって、生命活動を止める。生きているのか死んでいるのかわからない状態だ。ふつうの生物の細胞はこんな状態ではこわれてしまう。よくわかっていないけど、クマムシの体内には特殊なたんばく質があって、細胞を守っているらしい。 不死身のクマムシは身の回りにいるんだ。探せば見つけられるよ。例えば、道ばたなどにあるコケ。表面が銀色に見えるギンゴケという種類にすんでいることが多い。土の上にある青々としたコケよりも、コンクリートや石などの上に生えたコケの方がクマムシを見つけやすい。駐車場のアスファルトのすきまやマンホールのふたのふちに生えているコケがオススメだ。晴れが酪いた昼間に、乾ききったコケを探そう。コケを見つけたらスプーンや割りばしで採取する。このときクマムシほたるの状態なので、水につけてよみがえらせよう。 コケの生えている方を下にむけて、水の入った容器につける。3時間以上そのままにしておこう。最後に割りばしでコケを振ってクマムシを水に落とす。容器の底の方にたまった水をスポイトですくい、スライドガラスにl～2滴たらして顕微鏡で観察しよう。倍率が50倍くらいあればクマムシが見えるよ。数千円で売っている顕微鏡もあるから、クマムシを見たい人はおこづかいで買っちゃおう。ただカブトムシなどとちがって、クマムシを飼育するのは難しい。観察した後はコケなどに逃がしてあげよう。取材協力＝堀川大樹・慶応義塾大学先端生命科学研究所特任講師
*「乾きの力」可能性秘める 不死身の生物はクマムシ以外にもいる。例えばアフリカにいるネムリユスリカという昆虫の幼虫は乾眠状態になる。こうした生物の秘密を探る研究はいろいろなことに役立っと考えられている。例えば、からからに乾いても復活する仕組みがわかれば、動物の細胞を乾燥させて保存できるようになる。今は凍結して保存しているから、電気代や手間がかかる。ひょっとしたら、手術に必要な血液や臓器をかんたんに保管できるようになるかもしれない。魚や肉といった食べ物の保存にも応用できると期待されているよ。 2016-08-14・・・日経より引用 ●昆虫大変身2つの指令 環境に優しい農薬開発へ カブトムシやチョウなど多くの昆虫が一生の中で姿形を大きく変える。この「変態」と呼ぶ能力は昆虫が繁栄した大きな要因とされる。その能力にはホルモンが関わっていることは古くから知られていたが、最近の研究で詳しい仕組みが明らかになってきた。害虫だけを駆除する安全な農薬の開発に成果を生かす取り組みも盛んだ。 「地球は昆虫の惑星」といわれる。世界の科学者や自然保護団体などが集まる国際自然保護連合（IUCN）によると、地球にすむ動物は約137万種で、うち7割以上を昆虫が占める。昆虫が繁栄したのはなぜか。その理由のひとつとして、変態によって幼虫と成虫で生活のスタイルが変わるためだと考える研究者は多い。幼虫のころはエサが多い場所でひたすら食べて大きくなり、成虫になった後は羽を使って飛び回り、オスとメスが出会う機会を増やす。親子が同じ場所に住まず、同じものを食べないことで、子孫を残すチャンスを増やした。 昆虫の変態には、主に2種類のホルモンが関わっている。「幼若（ようじゃく）ホルモン」は昆虫の脳の後ろにある「アラタ体」という器官で作られる。サナギになるのを抑え、幼虫のままの形にとどめておくように働く。もうひとつの「脱皮ホルモン」は「前胸腺」という器官から分泌され、脱皮や変態を促すよう指令を出す。「ホルモンの働きを促したり抑えたりする遺伝子などが見つかり、異体的な仕組みがわかってきた」。東京大学の片岡宏誌教授は最近の研究動向をこう説明する。複数の昆虫でゲノム（全道伝情報）の解読が進んだことも大きい。 昆虫は2種類のホルモンが両方とも働くときは成長し、ある程度まで大きくなると脱する。これを何回かくり返して成長する。ある程度まできくなると、幼若ホルモンの分泌が止まり、サナギに変化する。サナギになると、幼虫の体はどろどろに溶け、成虫の体につくり替わる。農業食品・産業技術総合研究機構の篠田徹郎ユニット長らはカイコについて分析。幼若ホルモンが分泌されるときに活発に働く遺伝子を特定し、幼虫の形を保つ役目があると突き止めた。この遺伝子を働かないように操作すると、幼虫は成熟しないままサナギになり、羽化できない。「未熟な体では、変態するのに必要なエネルギーや材料となる細胞が足りないから、成虫になれないのだろう」と篠田ユニット長は説明する。 このほか、サナギになる直前に幼若ホルモンの分泌が止まる仕組みなども突き止めた。サナギになる直前は脱皮ホルモンが盛んに作られる。東大の片岡教授らはサナギになる直前の幼虫の体内で増えるたんばく質を見つけ、それが前胸腺を刺激して脱皮ホルモンの合成を促すことを突き止めた。筑波大学の丹羽隆介准教授らはショウジョウバエを調べ、脱皮ホルモンが卵から成虫になるまでの間でどう変化するかがわかった。濃度はサナギのころに最も高くなるという。ホルモンの合成に関わる4種類のたんばく質とその働きも突き止めた。丹羽准教授や愛知学院大学の溝口明教授らの研究によって最近、2種類のホルモンが環境の変化によって働き方が変わることもわかってきた。 成長期にエサをどっさり食べて栄養を蓄えたり、光をたっぷり浴びたりしないと、脱皮ホルモンの合成が進まない。サナギから成虫になるのが遅れたり、死んだりする。こうした研究が注目を集めるのは、応用面への期待もある。昆虫の発育を止めることができるようになり、環境への負荷が少ない新たな農薬の開発につながるからだ。今の化学農薬は他の昆虫や野生動物に悪影響を及ぼすが、ホルモンを操作すれば狙った害虫だけを駆除できるという。幼若ホルモンの分泌を抑えれば、早くサナギになって羽化できなくなる。脱皮ホルモンの濃度が低いと、古い皮を脱げずに成長できない。 エサを食べなくなったり、死んだりする。野菜類の害虫は葉を食べるチョウの仲間の幼虫が多く、成果を生かしやすい。ホルモンが働く仕組みはカブトムシのような甲虫類とチョウの仲間では違う。野菜を食べるチョウやガの仲間を駆除するが、益虫のテントウムシは殺さず、野生動物にも悪影響はないという。筑波大の丹羽准教授は「どんな農薬を開発できるのか可能性が見えてきた」と話す。「基礎研究は応用研究の母」といわれる。自然摂理の追究という科学者の欲求が新たなイノベーションを起こそうとしている。（荒牧寛人）
*昆虫の変態 成虫までの構造変化 昆虫が卵からかえって成虫になるまでに起こる形や体の構造上の変化。サナギを経る「完全変態」と、バッタやゴキブリ、トンボのようにサナギにならない「不完全変態」がある。ハンミョウの仲間のツチハンミョウは幼虫のときにサナギになり、また幼虫に戻る。昆虫学者のファーブルは「過変態」と名づけた。完全変態は昆虫の中で進化した種が持つ能力といわれる。国際研究チームが昆虫のDNAと化石を調べた結果、完全変態をする昆虫は3億5000万年前に登場したと考えられている。完全変態する最も古い昆虫はハチの仲間の可能性が高い。 2016-10-01 ●ホタルの生態 生物学者・福岡伸一の連載エッセイ、積水ハウスきずなより引用 夏になると思い出すことがある。私は学生時代、京都に過ごした。夕方、近くの神社に出かけると境内を流れる小川に沿って、かそけき光がぼんやり明滅しながら飛び交う風景を見ることができる。そう、ホタルである。今は東京に住んでいるが、都内でホタルが見られる場所はほとんどない。養殖したホタルを放流して、一時的にホタルを鑑賞することは可能だが、ホタルが環境に定着することはなかなか難しい。というのも、ホタルの生態は自然環境と密接に関係しており、いくつもの微妙なバランスが成立してはじめて可能なことだからである。ホタルが生息するためにはいくつもの条件が必要だ。第－に、清流があること。ホタルの卵は清流の水辺のミズゴケに産みつけられる。 一カ月ほどで卵から幼虫が孵化して出てくる。ホタルの幼虫は、小さなムカデのような、ちょっとグロテスクな姿をしている。ホタルの幼虫は獰猛な肉食。食べ物はカワニナという淡水性の巻貝だ。尖った顎で貝のふたをこじ開けて貝の身に食らいつき、消化液で溶かしながら汁を吸う。小さな幼虫は小さなカワニナを、脱皮して大きく成長した幼虫は大きなカワニナを狙う。ホタルの幼虫はこの貝類しか食べないので、カワニナが生息できる水系にしか育たない。カワニナがまたデリケートな生き物なのだ。まずは酸素。比較的早い速度で流れる、浅い瀬を持った清流でなければならない。 水流が小石にあたって泡立ち、十分な酸素が水中に溶け込んでいないとカワニナは育つことができない。そしてカワニナが食べるための植物性プランクトン（藻）が必要であり、藻は光合成するため光と温度が必要となる。清流は日当たりのよい、暖かい場所を流れる必要がある。高地や幽谷にホタルがいないのはこのためだ。藻が生育するためには、水鳥や魚、エビ、ザリガニなど動物の排泄物に由来するミネラルや有機物も欠かせない。ところが皮肉なことに、これらの動物はいずれもカワニナの捕食者であり、ホタルの幼虫の強力なライバルであり、天敵にもなってしまう。
これではホタルは暮らせない。さらに、多くの川は今や暗渠化(あんきょか)されてしまっている。上は緑道という名の遊歩道になっているが、光が射さない暗い水にもホタルは生息できない。つまりホタルが発生するということの背景には、生物と生物のあいだの複雑なせめぎあいが隠されている。ホタルの淡い光は、自然の動的平衡がかろうじて成立していることの証なのだ。 |
