なぜ、蚊は雨で死んでしまわないのか？

PHOTO: xevirodeja /Flickr

人が自動車の車輪の下に轢かれている──重量の観点から適切な対比を行うと、これが、蚊が雨粒に打たれたときの状況だ。では、どのようにして昆虫は、この種の衝突から生き延びているのだろうか。

ジョージア工科大学の研究者たちが米国科学アカデミー発行の機関誌『米国科学アカデミー紀要（PNAS）』に発表した論文は、こうした生き物が雨粒と衝突するときに何が起こるかを解明して、昆虫たちの秘密が、体重が非常に軽いことと、外骨格、すなわち身体を包む外側の鎧の頑丈さにあることを明らかにしている。

「これまでの研究では、昆虫が飛行するときに、風や雨のような気候条件にどのように対応しているかよくわかっていませんでした」と、論文の著者のひとり、デイヴィッド・L・フーは語る。「わたしたちの研究によって、飛行する昆虫は非常に軽くても、外的な混乱に対して安定しているということが明らかになりました」

フーは、彼の研究グループとともに、高速カメラを用いて、ハマダラカを雨に模した人工的な水の噴射にさらし観察を行った。そして、位置、速度、衝突の角度を測定した。

実験結果によって、昆虫が生き残れるのは、雨粒の質量に対して、昆虫の質量が極度に少ないことに関係していることがわかった。「蚊の体重が少ないことによって、雨粒は衝突した後もそのスピードをほとんど変化させません。結果として、昆虫に加えられる力は、昆虫を殺すことができないくらい小さなものとなります」と、フーは説明している。

要するに研究者たちは、衝突の物理を説明するのに、非弾性衝突というシンプルな力学モデルを適用したのだ。このような状況においては、運動量の総量（衝突に関係している物体の、質量と速度の積から得られる物理量）は変化しない。結果として、雨粒と蚊の間の力の交換は最小となり、昆虫の外殻によってさらに弱めることが可能で、影響は残らない。ハマダラカに対して行った測定は、このモデルの理論的予測を立証した。

この発見は、生態学の知見を深めるだけでなく、応用の展望が非常に豊かである。「昆虫がどのように不利な気候条件に適応しているかを研究することは、警備や、研究、人命救助のために用いる生物着想型の飛行ロボットを改良するのに役立つかもしれません」とフーは結んでいる。

TEXT BY SANDRO IANNACCONE

TRANSLATION BY TAKESHI OTOSHI