お尻から水を飲むの？こんなにカブトムシだとは思わなかったよ…｜ネイチャートランペット

Nature Trumpetコラムへようこそ。過去 2 週間で、注目に値する次のような自然関連のニュースと研究を収集しました。

1) お尻で水を飲むなんて、あなたがそんなにカブトムシだとは思わなかった

2) 相手を口説くために死んだふりをする。あなたがそんな蜘蛛だとは思わなかったよ。

3) マンモスミートボールはどんな味がしますか?

4) クマムシはもう一つの大きな貢献を果たしている

5) 植物は痛みを感じると悲鳴を上げる

6) マウンテンライオン狩りの技：残り物を残す

カブトムシはお尻で水を飲む

カブトムシは口で水を飲まなくても一生を過ごすことができます。なぜなら、お尻で「水を飲む」ことができるからです。

科学者たちは最近、赤いコクゾウが肛門を開けて直腸を使って湿った空気から水分を吸収することを発見した。その秘密は、腎臓に塩分を送り込むNHA1と呼ばれるタンパク質を大量に生成する、甲虫の直腸内の特殊な細胞にある。水は塩分濃度の高い部分に浸透し、直腸から体内に入ります。

トゲムシ科 |ウィキメディア・コモンズ

カブトムシは空気中の水分を吸収できるだけでなく、食物からの水分の吸収も非常に効率的で、水分含有量がわずか 1 ～ 2% の食物でも生きることができます。科学者が顕微鏡で観察したところ、アカカミキリの糞は完全に乾燥しており、水分はすべて腸に吸収されていたことが判明した。

カブトムシの腸の断面。中央のマゼンタは完全に乾燥した糞便、周囲の灰色は腸、紫色はマルピーギ管です。 |ケネス・ヴェランド・ハルバーグ

現在、地球上の動物種の 5 分の 1 は甲虫であり、食糧生産損失の最大 25% の原因となっています。たとえば、私たちがよく知っているイネゾウムシは、非常に乾燥した穀倉地帯でも生き残ることができます。しかし、従来の殺虫剤は甲虫を殺すだけでなく、誤って他の有益な昆虫も殺してしまい、環境に影響を及ぼします。科学者たちは、甲虫が直腸で水分を吸収する仕組みを研究することで、甲虫に合わせた殺虫剤を開発し、甲虫を駆除しながらミツバチなどの益虫を保護できるのではないかと期待している。

メスのクモが求愛のため死んだふりをする

「どうやって配偶者を見つけるか」は、多くの種が直面しなければならない難しい問題です。一部のメスのクモは、死んだふりをするという驚くべき方法を見つけました。

多くのクモは共食いの習性を持っています。交尾後、逃げ遅れたオスはメスの大きな餌食となってしまいます。オスにとって、交尾は命に関わるリスクを意味するため、常に躊躇し、簡単に交尾を選択しません。

メスのラオスオオハントクモ（Heteropoda maxima）がオスを食べている。 |スマートカメラ / ウィキメディア・コモンズ

最近、科学者たちは、メスのトゲトゲクモが交尾中に仮死状態になることを発見した。つまり、脚がきつく丸まり、全身が動かなくなるのだ。研究により、これはメスが自発的に死んだふりをした行為であり、オスの麻酔によるものではないことが判明した。メスは仮死状態の期間を自由に制御することができ、交尾が終わるとすぐに目を覚まします。

A: 休息状態のメスの Aterigena aculeata。 B: 仮死状態のメスの Aterigena aculeata |参考文献[2]

科学者たちは、交尾後に食べられる心配をしなくて済むように、メスがオスを引き付けるために死んだふりをする可能性があると考えている。これはメスが配偶者を選ぶ方法でもあります。メスは、最も良いと思うオスに対してのみ死んだふりをするというトリックを使い、相手が餌に食いつく可能性を高めます。気に入らないオスに対しては、わざわざ死んだふりをする必要はなく、オスは食べられるのを恐れて自然に逃げるでしょう。

マンモスミートボール

牛肉のミートボールや魚のミートボールは食べたことがあると思いますが、マンモスミートボールは聞いたことがありますか？

最近、オーストラリアの会社「Vow」が絶滅したマンモスの遺伝子配列を使って400グラムのマンモスミートボールを作った。

マンモスミートボール |誓い

しかし、厳密に言えば、ミートボールは主にマンモスの肉で作られているわけではありません。開発者らはマンモスのミオグロビンDNA配列を使って「マンモス風味」を作り出し、その隙間を現存するアフリカゾウのDNA情報で埋め、それを羊の幹細胞に組み込んだ。実験室環境では、これらの羊の細胞は増殖し続け、約 200 億個の細胞に成長すると、大きなミートボールを作ることができます。

ミートボールができたら、まず中まで火が通るまで焼き、次に外側を焦がすためにバーナーで焦がす。しかし、次のステップは食べるのではなく、釉薬をかけてアムステルダムの博物館に展示することだ。出席者はワニ肉のような独特の香りがすると言ったが、いわゆる「マンモスミートボール」の味は誰も知らず、同社には商品化の計画はなかった。

マンモスの復元 |マウリシオ・アントン/ウィキメディア・コモンズ

このミートボールを製造している会社は、現在のマンモスミートボールは人間の食用として作られたものではないと述べていますが、その真の目的は人工肉に対する人々の注目を高めることです。現在、世界的に肉の需要が増加しています。実験室での細胞培養を通じて食用肉を作り出すことができれば、伝統的な畜産業による温室効果ガスの排出を削減し、真の持続可能性と再生可能性を実現することができます。

クマムシは変化をもたらす

魔法の動物クマムシが最近また大きな貢献をしました！

クマムシとしても知られるクマムシは、並外れた生存能力を持っています。さまざまな極端な環境条件下では脱水状態となり仮死状態となり、マイナス200℃から150℃までの極端な環境でも生き延びることができます。科学者たちは最近、クマムシのタンパク質が医療にも利用できることを発見し、本来は冷蔵保存する必要があった医薬品を室温で保存することが可能になった。

電子顕微鏡下のクマムシ |ゴールドスタイン研究室

科学者たちは、Hypsibius exemplaris と呼ばれるクマムシからトレハロースと CAHS タンパク質という 2 つの物質を抽出し、血友病 A の治療のための凝固因子 VIII に添加しました。

凝固因子 VIII は本来冷蔵保存が必要ですが、クマムシ由来のこの 2 つの物質、特に CAHS を使用すると、凝固因子 VIII は室温で保存でき、安定した状態を保つことができ、繰り返しの脱水、極度の高温、長期間の乾燥などの悪条件にも耐えることができます。

ワクチンはコールドチェーンでモザンビークに輸送される | GiveWell / ウィキメディア・コモンズ

この発見により、さらに多くの人が命を救う医薬品にアクセスできるようになるかもしれない。コールドチェーンが未発達で冷蔵条件が限られている遠隔地では、冷蔵を必要とする医薬品の供給と使用が困難です。しかし、クマムシタンパク質があれば、遠隔地に住む患者もこれらの薬を入手し、長期間使用することができます。

この発見は、医療分野に加えて、別の可能性をもたらします。おそらく将来のある日、コールドチェーン技術にそれほど依存する必要がなくなり、医薬品、食品、その他の生物学的分子に至るまで、低温に頼らずに保存期間を延ばせるようになるでしょう。

植物は叫ぶ

多くの植物は、脱水状態になったり傷ついたりすると、大きな「悲鳴」を発しますが、この音の周波数は人間の耳が直接聞き取るには高すぎます。

研究者たちは、サボテンを含むさまざまな植物が発する音をマイクで録音しています。 |テルアビブ大学

この研究結果は最近、Cell誌に掲載された。研究者たちはマイクを設置し、トマト、タバコ、サボテン、ブドウなどさまざまな植物が発する音を録音した。

これらの植物は健康なときは非常に静かですが、脱水状態または損傷を受けると、40〜80 kHzの超音波を頻繁に発生し、1時間に数十回「鳴く」こともあります。この音の音量はかなり大きく、3〜5メートルの距離でも検出できます。

植物がどのように「叫ぶ」かという原理はまだ明らかになっていませんが、維管束系における小さな泡の発生と破裂に関係している可能性があります。研究者たちは、これらの音は昆虫などの動物が聞くことができ、他の植物も感知できる可能性があると考えているが、それが具体的にどのような影響を与えるかは不明である。音を監視することは、人間が植物の健康状態をよりよく理解するのにも役立つかもしれません。

マウンテンライオンの狩猟術

マウンテンライオンは来年の獲物を「植え付ける」ことができる独創的な狩猟戦略を持っていることが研究で明らかになった。

マウンテンライオンは獲物を捕らえた後、それをきれいに食べてしまうのではなく、獲物の総重量の約2/3を残します。 12頭のピューマは毎年10万キログラム以上の死肉を生産しますが、これはほぼシロナガスクジラ1頭の重さに相当します。

マウンテンライオンが鹿を食べている |米国国立公園局 / ウィキメディア・コモンズ

この死肉は腐肉食動物の餌となるだけでなく、土壌を「肥やし」、より多くの窒素やその他の貴重な栄養素を蓄積させ、土壌の栄養成分と植物の成長を改善します。ピューマは平均して9歳まで生き、一生の間に栄養豊富な土壌を約482か所作ることができます。

マウンテンライオンの餌である有蹄類は窒素を豊富に含む食物を好むため、死肉のある場所に引き寄せられる可能性が高い。言い換えれば、ピューマは残った獲物を使って土地を「肥やし」、将来同じ土地で新たな獲物を捕まえられるようにし、残った死肉は土壌を養い続けるという完璧なサイクルを形成するのです。

クーガー |バス・ラマース

ピューマは狩りや残った死肉を通じて 485 種の動物と密接な関係を維持しており、土壌の栄養分や植物の成長、無脊椎動物の種や分布、腐肉食動物のコミュニティの構成に影響を与えています。西半球全体の生態系において重要な役割を果たしていると言えます。しかし、生息地の喪失、違法な狩猟、病気などにより、マウンテンライオンの数は依然として減少し続けています。

参考文献

[1] https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2217084120

[2] https://academic.oup.com/cz/advance-article/doi/10.1093/cz/zoad010/7081690

[3] https://www.smithsonianmag.com/smart-news/this-massive-meatball-was-made-with-woolly-mammoth-dna-180981908/

[4] https://www.nature.com/articles/s41598-023-31586-9

[5] https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)00262-3

[6] https://link.springer.com/article/10.1007/s10980-023-01630-0

著者: Cat Tun、Window Knocking Rain

編集者：マイマイ

この記事はGuokrNature (ID: GuokrNature) から引用したものです。