小さなオタマジャクシが「泡を吸って」呼吸する様子をご覧ください

つばを泡立てるのは馬鹿げている、あるいは幼稚なことのように思えるかもしれないが、ただ呼吸しようとしている小さな水生生物にとっては、それにはちゃんとした理由があるのだ。

数年前の夏、カート・シュウェンクは水槽の中でカエルの赤ちゃんが跳ね回るのを観察していたとき、水しぶきをあげる新しい行動に気づいた。「一匹が水面に上がってきて、奇妙なことをしました」とコネチカット大学の進化生物学者は言う。「泳ぎ去るときに、泡を残していきました」。シュウェンクと大学院生のジャクソン・フィリップスは、研究のためにオタマジャクシをサンショウウオに食べさせる予定だったが、すぐに方向転換した。彼らは、その泡が、幼い両生類が水面を破ることなく、発達中の肺を曲げる方法の手がかりになるかもしれないと考えた。

シュウェンク氏とフィリップス氏は、このアイデアを検証するため、ニューイングランドの沼地へ出向き、4 種類のオタマジャクシ、斑点のあるサンショウウオ、ゲンゴロウ、肺のある巻貝を集めた。また、皮膚が透けて見えるように育てられたアフリカツメガエルも通信販売した。次に、各対象を、LED バックライト付きの高速モノクロカメラ (1 秒あたり 30 ～ 1,000 フレームを撮影) で撮影し、水中で何が起こっているか、また生物の呼吸器官の様子を観察した。

学術誌「Proceedings of the Royal Society B」に最近掲載された論文とともに発表されたこのビデオは、シュウェンク氏とフィリップス氏がオタマジャクシの呼吸プロセスのタイムラインを導き出すのに役立った。両生類は成長するにつれ、えらが肺に変形する。この変形により、最終的には頭を水面上に出して空気を飲み込まざるを得なくなるが、そのちっぽけな体ではそれが難しい。水分子は互いに強固な結合を形成するため（表面張力として知られる一般的な物理的特性）、それを破るには相当な質量が必要になる。半インチのオタマジャクシに勝ち目はほとんどない。

ここで「バブルサッキング」の出番です。コネチカット大学の科学者が作ったこの楽しい言葉は、オタマジャクシの表面張力を利用するハックを指しています。オタマジャクシは水面に空気の塊を吹き出し、酸素で満たされるのを待ちます。酸素が満たされると、それを口の中に引き込み、一息で肺に押し込みます。このプロセスは頬ポンプと呼ばれ、両生類に特有のものです。人間も理論上はバブルサッキングが可能ですが、口を開けてガスを肺に圧縮する必要があり、泳いでいる最中に行うのは難しいとシュウェンクは言います。

哺乳類以外にも、シュウェンクとフィリップスはカタツムリや甲虫も泡を作ることを発見したが、口ではなくお尻で作る。また、共同研究者たちは魚は撮影しなかったが、呼吸したり濾過摂食したりする幼生ではこの行動がはるかに広く見られると考えている。「基本的な教訓は、表面張力がこれらの動物にとって物理的な障壁となるということです。ですから、特別な適応を予想すべきです」とシュウェンクは言う。彼は、この適応にひねりを加えたものも見てきたと指摘する。例えば、灰色のアマガエルは成体に近づくと「ダブルサッキング」を行い、成熟した緑色のカエルは「ただ単に泡を吸う」ことがある。それでも、この狂気じみた行動には方法があり、詳細を知るには次の撮影を待つしかない。