微小な虫が電気を使ってマルハナバチを電気自動車のように乗り回す

イタチからサル、サギまで、小動物が他の動物に便乗したりヒッチハイクしたりするのは、移動手段としてかなり一般的です。これは、小さな生き物が長距離を移動する際にエネルギーを節約するのに役立ちますが、昆虫の中には、電界を利用して行動を開始するものもあります。

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6月21日にCurrent Biology誌に発表された研究で、研究者らは、極小で透明な線虫Caenorhabditis elegans （ C. elegans ）が電界を利用して研究室のペトリ皿の上や自然界の昆虫や他の動物の上に「ジャンプ」する方法を発見した。この電界により、線虫は空中を滑空し、電荷を持つ花粉媒介者に付着することができる。本質的に、マルハナバチは自然界の究極の電気自動車の1つである。

「昆虫やハチドリなどの花粉媒介者は帯電していることが知られており、花粉は花粉媒介者と植物によって形成される電界に引き寄せられると考えられています」と、共著者で広島大学の生物物理学者である杉琢磨氏は声明で述べた。「しかし、電界が異なる陸生動物間の相互作用に利用されているかどうかは完全には明らかではありませんでした。」

この研究チームがこの電気輸送について調査を始めたのは、研究室で培養したミミズが、置かれている寒天ではなく、ペトリ皿の蓋の上に置かれていたことに気づいたときだった。寒天は、微生物学者が線虫の一種であるC. elegansなどの微生物を研究するために細菌の生育場所を作るために使用するゼラチンのような物質である。

研究チームは、虫を観察するためにカメラを取り付け、虫がペトリ皿の壁を登るだけでなく、皿の床から天井まで跳躍していることを発見した。調査のため、研究チームは虫をガラス電極の上に置き、電荷が加えられると別の電極に跳躍することを確認した。虫は、ほぼ人間の歩行速度（毎秒0.86メートル）で跳躍し、電界が強くなるにつれて速度が増した。

自然の電気の帯電をよりよく模倣するため、研究チームは次に、マルハナバチに花粉をこすりつけた。ミミズは運転手と思われるミミズの近くに来ると、尻尾で立ち上がって飛び乗った。ミミズの中には、アリが協力して橋を作るように、互いに重なり合って一列にジャンプするものもいた。この方法を使うと、一度に80匹のミミズを隙間を越えて運ぶことができた。

「ミミズは尾で立つことで、体と基質の間の表面エネルギーを減らし、通り過ぎる他の物体に付着しやすくしています」と杉氏は言う。「列の中では、1匹のミミズが複数のミミズを持ち上げ、このミミズは列のミミズ全員を運びながら電界を横切って移動するために飛び立ちます。」

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C. エレガンスは他の虫やカタツムリにくっついて移動できるが、これらの動物は花粉媒介者ほど電界を運ばないので、飛び乗るには直接動物と接触する必要がある。これらの線虫は羽のある昆虫にも飛び乗ることができるが、 C. エレガンスが極小サイズであるにもかかわらず、どのようにしてこれほど長い距離を移動できるのかは明らかではなかった。研究によると、羽のある昆虫は飛ぶときに自然に電荷を蓄積し、それがC. エレガンスが移動できる電界を生み出すという。

研究チームはC. elegans がどのようにしてこの行動をとるのかまだわかっていないが、遺伝子が役割を果たしている可能性はある。 C. elegansと近縁の線虫種を観察した研究者らは、折衷的な磁場を感知できない変異体は、通常の変異体よりもジャンプが少ない傾向があることに気づいた。こうしたジャンプの背後にある遺伝子が正確に何なのか、また、他にどのような微生物が電気を使って移動できるのかを突き止めるには、さらなる研究が必要だ。