「妻」に食べられないようにするために、これらのオスのクモはあらゆる種類の魔法の作戦を思いついた。

「妻」に食べられないようにするために、これらのオスのクモはあらゆる種類の魔法の作戦を思いついた。

湖北大学生命科学学院の研究室では、2匹の長い首を持つクモがクモの糸にぶら下がって互いに絡み合っていました。とても甘い…しかし、その甘さは長くは続きませんでした。すると、オスのクモは一瞬にして、秒速90センチのスピードで妻の腕から逃れ、空中に自由に飛び立った。小さなクモも空中で回転し、まるで「こんなことは予想していなかった、これが私の逃げ道だ!」と叫んでいるかのようです。

(アニメーション画像)出典:文書1

状況をきちんと理解していない人は、オスの蜘蛛を無責任なクズだと思うでしょう... 実際は、逃げようとしているクズです(クズでもあるのですが)。1秒でも早く逃げたら、メスの蜘蛛の餌食になるかもしれないからです。

パート1

蜘蛛はなぜ逃げたのでしょうか?

交尾後に共食いされるのは、昆虫やクモ類では特によく見られる現象です。この行動は生物学では性的共食いと呼ばれています。 『黒猫の保安官』でオスのカマキリがメスのカマキリに「自らを犠牲にする」という行動は、共食いの一例である。

引用符が付いているのは、この文章がメスのカマキリへの賛辞として実際に提供されたいわけではないからです。 (記事「幼少期の影:『ブラックキャット・シェリフ』の雄のカマキリは本当に食べられることを自ら望んだのか?」を参照)同様に、喜んで食べられるクモはほとんどいない。生きたまま食べられたい人がいるでしょうか?ほとんどの生物にとって、危険に遭遇したときの身体の本能的な反応は逃げることです。

この時、走れる蜘蛛のほとんどはすでに逃げてしまい、逃げられなかった蜘蛛は食べられてしまいました。この記事のクモは当然食べられたくはないのですが、少し変わった方法で逃げる方法、つまり高速射出を選択します。

交尾中のクモの画像、画像出典: 参考文献 1

しかし、クモの射出が速すぎたため、通常のカメラでは詳細を捉えることができず、撮影された残像をまったく研究することができませんでした。そこで、科学者たちは高速高解像度カメラとマクロカメラを入手し、オスのクモが排出される瞬間の高解像度画像を撮影しました。

スパイダー排出のフレームごとの分解 出典: 参考文献 1

上がオスで下がメスであることがわかります。交尾中、オスのクモの脛骨と中足骨の関節は、圧縮されたバネのように折り畳まれたまま、メスの腹部に押し付けられます。

接合の瞬間、関節は長時間蓄積された油圧位置エネルギーを即座に解放し、それを運動エネルギーに変換し、30cm/s~90cm/sの速度で射出します。平均射出速度は65.9cm/sです。放出されたクモは、暴走したフライホイールのように空中で優雅に回転し、1秒間に最大175回の速度で回転します(クモはめまいを感じるのでしょうか)。

接合部は接合時に圧縮された状態になります。出典: 参考文献1

時には、交尾の途中でメスのクモが相手を食べたいと思うこともあります。このとき、オスのクモは鋭いクモ感覚を頼りに、先頭に立って飛び去り、その後メスのクモの上に這い戻って交尾を続けます。危険があれば、彼らは跳ね返って再び交尾し、交尾が完了するまで、最大 6 ラウンドまで繰り返します。

研究では合計155回の交尾が記録され、そのうち152回はオスのクモが首尾よく射精して逃げ、不運にも3回だけ射精が間に合わず餌になってしまった。生存率はかなり高いようで、少なくともオスのクモの97.4%は生き残ることができます。

しかし、科学者たちはこれらのクモを簡単には放さず、空腹な母クモの口から逃がそうとはしなかった。科学的な理由から、研究者たちは交尾中の雄のクモ30匹を雌のクモの上に固定した。蜘蛛は逃げ出すことができず、すぐに食べられてしまいました。

この実験のステップは、排出行動が実際に「性的共食い」を回避することを証明するためであり、無意味ではありません。排出されなければ、オスのクモは死んでしまいます。

パート2

オスのクモはなぜそんなに素早く飛び出すのでしょうか?

このような敏捷性は、クモの脚の油圧関節のおかげであり、この関節にはモーターオイルではなく血リンパが充填されています。動きが必要な場合、クモの前体の背側と腹側の筋肉が収縮し、圧力が高まり、血リンパが圧縮されて排出されます。油圧システム全体の動力源はクモの心臓であり、血リンパの循環に動力を供給します。

スパイダージョイント出典: 参考文献 1

画像出典: 文書3

クモの脚の油圧伝達システムは効率的で、クモが幸せな生活を送ることを可能にしています。クモの油圧シャットダウンは非常に便利なので、人間は必ずそれを自らの技術に応用するでしょう。海外の科学者らは、下図に示すように、バイオニックスパイダーの油圧関節を模倣した「スマートスティック」と呼ばれる駆動構造を設計した。

画像出典: 文書 1

上のものはあまり似ていないかもしれませんが、下のものの方が少し近いです。内部が中空になっているため、従来の駆動方式よりも軽量です。

画像出典: 文書2

さらに、バイオニックスパイダーレッグのデザインも多数あります。しかし、これまでのところ、クモの脚を完璧に模倣できる機械は存在しない。もし、ロングハンドスパイダーのように油圧システムを使って一瞬で50度飛び出し、無傷で安全に着陸できる無人車両が本当に存在するとしたら、それは本当に素晴らしいスーパーマシンとなるでしょう。

パート3

オスのクモは、排出以外にも他の脱出戦略を持っている。

食べられないようにするために、オスのドラゴンスパイダーは、飛び降りるというかっこいい逃げ方を選んだ。他の種のオスのクモはこのトリックを使わないかもしれません。

たとえば、交尾の前に、庭のクモはメスのクモに贈り物としておいしい食事を与えます。メスの庭蜘蛛は、玄関に食べ物が届けられるのを見ると、真っ先にそれを食べます。公園のクモは母クモの気をそらした隙に素早く仕事を終え、食べられる可能性を大幅に減らした。

さらに美しい庭の蜘蛛。画像出典: inaturalist

奇妙な盗賊蜘蛛はさらに凶暴です。交尾の前に、オスのクモはクモの糸で他のクモを直接縛ります。交尾後、オスのクモは何のためらいもなく去ることができますが、メスのクモは体を縛り付けているクモの糸から逃れるのにしばらく時間がかかります。

奇妙な蜘蛛の束縛 出典: 文書4

自然界の動物は常に人間の想像を超えています。上記に挙げた様々なクモ以外にも、逃げる方法は無数にあります。つまり、食べられないようにするために、オスのクモは実にあらゆる種類の魔法の行動を進化させてきたのです。どちらかを選ぶとしたら、やはり龍溪蜘蛛の逃げる姿勢の方がかっこいいと思います。

参考文献:

https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(22)00485-7

盛荘。クモの足の流体-固体結合計算と油圧伝達機構の研究[D]。吉林大学、2018年。

https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-642-33989-9_34

https://royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rsbl.2015.0957

制作:中国科学普及協会

著者: 蘇成寧

プロデューサー: 中国科学博覧会

この記事は著者の見解のみを表しており、中国科学博覧会の立場を代表するものではありません。

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