なぜ、こんなありふれた小さな砂場から彼は転落して死んだのでしょうか？

道端の砂の中にこのような小さな穴があいているのをよく見かけるかもしれません。この穴は漏斗のような形をしており、素早いアリが誤って落ちてしまっても、這い上がるのは困難です。これらの小さな穴にはどんな秘密が隠されているのでしょうか?一見普通の小さな砂場がなぜアリにとって地獄になったのでしょうか?

砂の中にある漏斗状の穴は神秘的な蟻地獄です。画像ソース: phoenixpestcontroltn.com

砂丘の小さな穴の底には、アリジゴクと呼ばれる不思議な昆虫がいます。これはアリフライの幼虫です。アリジゴクは砂の中に罠を掘るのが得意で、主にアリを餌とします。狩りをするとき、彼らはライオンと同じくらい安定していて、正確で、冷酷なので、アリクイという名前が付けられています。

食べるだけで排泄しない魔法のハンター

アリジゴクというと、あまり馴染みのない名前かもしれませんが、サンドモンキー、サンドブル、グラウンドブルなどの愛称を聞くと、多くの人の幼少期の思い出がよみがえります。私が田舎に住んでいた頃は、おもちゃがあまりなかったので、子供たちはどこでも虫を捕まえて遊んでいました。セミ、カミキリムシ、カブトムシは、子どもたちの美しい幼少時代の思い出です。

上記の昆虫に加えて、アリジゴクも子供たちのお気に入りです。砂の中に「小さな漏斗」を見つけ、細い草を見つけて、それを漏斗の中で数回前後にかき混ぜると、アリジゴクは草を挟み込みます。この時、軽く持ち上げると「素顔」が現れます。

毛深いアリジゴク。画像ソース: rhinorest.com

アリジゴクは大豆ほどの大きさで、体全体が毛に覆われ、大きな腹と、凶暴そうな鎌状の顎を持っています。正直に言うと、アリジゴクの見た目はあまり良くありませんが、幼虫のアリジゴクと比べると、成虫のアリジゴクは細身の体に2対の透明な膜状の羽があり、はるかに優雅です。よく知らない人は、イトトンボやトンボの仲間と間違えるかもしれません。

アリババエ。画像出典: mdc.mo.gov

昆虫では、幼虫と成虫の外見が大きく異なることはよくあり、これを変態と呼ぶ発達形態です。アリバエは完全変態し、そのライフサイクルは卵、幼虫、蛹、成虫の4つの段階を経ます。

自然界ではアリバエが一世代を終えるには少なくとも 1 年かかります。通常、卵は夏に孵化して幼虫となり、罠を守りながら狩りをし、栄養を蓄え、翌年の夏まで待って成虫として現れます。しかし、種によっては、世代を完了するのに 2 ～ 3 年といったより長い期間を必要とするものもあります。

アリジゴクのライフサイクル。画像出典: Wikipedia

アリバエ（別名アリジゴク）の幼虫は、1～3 年の幼虫期には食べるだけで排泄はしないことに気付いていないかもしれません。アリジゴクには肛門がないので、食物の残渣は腸の末端に蓄積し、成虫になると胎便として排泄されます。

こんなに長い間排泄しないのは誰だって耐えられない。アリジゴクは、自分の気分を良くするために、獲物の体をかじるのではなく、獲物の汁だけを吸うという、食物の残りを減らす独自の方法を持っています。具体的には、アリジゴクは狩りをするときに、獲物の体に下顎を突き刺し、消化酵素を注入して獲物を消化し、おいしい汁にして吸い取ります。

それだけでなく、アリジゴクの「井戸の中で餌を待つ」という狩りの方法により、「食べ過ぎ」の可能性も低くなります。人々は、一食食べたら次の食事は食べないということが多く、あまり食べないので、自然に蓄積される廃棄物が少なくなります。さらに、アリジゴクは飢えに耐える強力な能力を発達させてきました。実験結果によると、アリジゴクは実際に100日間も食べ物なしで耐えられることが分かりました。これは本当に驚くべきことです。

しかし、アリジゴクは食べるだけで排泄はしないという事実よりも、アリジゴクが狩りのためにどうやって罠を掘るのかの方が人々の興味を引くのではないでしょうか。

砂丘の蟻地獄

アリジゴクは誕生後、砂の中に漏斗状の罠を掘り、その罠の底に隠れて獲物が罠に落ちるのを静かに待ちます。そして、大きな顎を使って砂を電光石火の速さで投げつけ、小さな昆虫を罠の底に叩き落として狩りを完了します。

罠の底に隠れているアリジゴク。画像ソース: rhinorest.com

ここまで話してきたので、まずはアリジゴクがアリを狩るビデオを見て、アリがアリジゴクの罠に落ち、最終的にアリジゴクの巨大な顎に挟まれる様子を見てみましょう。

アリはアリジゴクの罠に落ちます。ビデオソース: 参考文献

動画では、アリが誤って小さな漏斗状の砂場に落ちてしまった。この時、次に何が起こるかは分かっておらず、まだ砂場から登り出すことを考えていました。突然、砂場の底から砂の玉が投げ出され、アリは砂場の底に叩き落とされました。一生懸命砂場から出ようとしていましたが、なんとなく大きな口がアリを噛んでいるような気がしました…

通常、あらゆる複雑な地形を簡単に移動できるアリが、この漏斗状の罠に陥って罠の底に落ち続けるのはなぜか、興味がありますか?

その答えは、実はアリジゴクの「砂投げ」の技術にあります。科学者たちは、長い進化の過程を経て、アリジゴクが複雑な罠掘り戦略を発達させてきたことを発見した。関連研究によると、アリジゴクが罠を作るとき、砂を投げて砂を粒子の大きさに応じて分類するそうです。この積極的な分類行動により、アリクイトラップの斜面表面はより細かい砂粒子で覆われることになります。細かい砂は比較的流動性が高く、罠の傾斜が不安定になり、獲物が「一生後悔する」ことになります。

アリネズミトラップ内の大きい粒子 (赤) と小さい粒子 (青) の分布。画像出典: 参考文献

この不安定な構造は狩りの成功率を高める一方で、獲物のもがきによって簡単に変形してしまうため、アリクイは定期的に砂を投げて罠のメンテナンスも行います。一方で、罠の斜面の角度が緩やかになり、獲物が逃げやすくなるのを防ぐことができます。一方で、斜面を滑り落ちる土砂に埋もれることも防ぐことができます。

アリジゴクはまさに​​物理学に精通した「機械工学の達人」と言わざるを得ませんが、アリジゴクを前にしてもアリは完全に無力というわけではありません。

顎でジャンプして死を逃れるアリ

アリジゴクの罠狩りの成功率は非常に高いですが、必ずしも成功するとは限りません。トラップジョーアントと呼ばれる種類のアリが誤って罠に落ちた場合、そのアリのスキルの 1 つによって「ライオンの口」から逃げる可能性が大幅に高まります。

はい、トラップジョーアリは巨大な顎に頼っています。

100 年以上もの間、人々は、毎秒最大 60 メートルの速度で非常に素早く顎を閉じることができる、アゴアリの驚くべき顎に興味を抱いてきました。アリジゴクが掘る罠とは異なり、アゴアリの巨大な顎は天然の罠です。顎が開いているときはネズミ捕りのような働きをします。獲物が口のそばを通過すると、トラップジョーアリは突然顎を閉じて獲物を噛みます。

トラップジョーアリは顎を開けて獲物が来るのを待ちます。画像ソース: tapatalk.com

捕食者から獲物へとアイデンティティが変わるとき、トラップジョーアリの大きな顎は、跳ねることで危険な状況から飛び出すことを可能にし、逃走にも役立ちます。

2015年に、学術誌「Public Library of Science」に掲載された論文では、トラップジョーアリが顎を閉じてジャンプして逃げる成功率を研究した。科学者たちはアリの口を接着剤で覆い、アリにアリライオンの罠を探検させた。研究者たちは、顎の跳ね返りの役割を理解するために、口が接着剤で覆われていないトラップジョーアリと比較した。

トラップジョーアリの口は閉じられています。画像出典: 参考文献

実験結果によると、トラップジョーアリは実際に顎を閉じることで砂場から脱出し、アリジゴクの絡まりから逃れることができるが、常にそうなるわけではない。実験の15％では、アリは顎でジャンプして逃げました。必ずしも顎を閉じることでアリがジャンプできるとは限らないため、成功率は 30% 未満です。

たとえば、下のビデオでは、アリは最終的に口を閉じて罠から飛び出しましたが、その成功したジャンプの前に、飛び上がらなかったか、十分に高く飛び上がらなかったかのどちらかの失敗が 1 回か 2 回ありました。

アリは口を閉じてアリジゴクの罠から飛び出しました。ビデオソース: 参考文献

口で逃げるのも技術的な仕事だと言わざるを得ません。下顎を接着すると、アリが逃げる可能性がほぼ半分に減少したことは特筆に値します。口は大きい方が良いようです。

実際、アリとアリジゴクの戦いでは、アリジゴクが必ずしも勝つわけではありません。稀に、アリジゴクがアリに噛まれて死んだり、下顎を噛み切られたりすることもあります。結局のところ、生存競争においては絶対的な勝者は存在しないことが多いのです。

参考文献:

[1] Franks, NR, Worley, A., Falkenberg, M., Sendova-Franks, AB, & Christensen, K. (2019).最適なピットを掘る：アリジゴク、螺旋、そして自発的な層化。王立協会紀要B、286(1899)、20190365。

[2] Büsse, S.、Büscher, TH、Heepe, L.、Gorb, SN、および Stutz, HH (2021)。穴を掘るアリジゴクの幼虫の砂投げ行動：有限要素モデリングからの洞察。王立協会インターフェース誌、18(182)、20210539。

[3] ララビー、FJ、スアレス、AV (2015)。トラップジョーアリの下顎を使った逃走ジャンプにより、捕食者と獲物の遭遇時の生存率が高まります。 PLoS One、10(5)、e0124871。

この記事は、中国科学普及協会が作成し、EVEEが制作し、中国科学普及博覧会が監修しました。

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