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ここにあるのは、だれかが実際に調べ、考え、作ってきたことを集めたメモです。気になったら、ページの下の「参考にした情報源」から、もとの本や記事、それを生み出した人たちに、直接ふれてみてください。このメモには書ききれないおもしろさが、そこにあります。

ワラジムシは、どうして まるく ならないの?

ワラジムシは丸まらず、どう身を守るのか:丸まるダンゴムシにも、丸まりきれない時期がある

丸まる体と走る体の得と損:ダンゴムシは卵を抱える時期に丸まりきれない(水分損失34.8%減・アリの捕食実験・育房)

分野:生きもの

石の 下で ダンゴムシを そっと つつくと、ころんと まるく なります。となりに いた ワラジムシは、まるく なれません。そして、まるく なれる ダンゴムシも、おなかに たまごを かかえている ころは、まるく なりきれない ことが あると いわれます。

どうして ワラジムシは まるく ならないのでしょう。まるく なる 体には、どんな とくと そんが あるのでしょう。この メモでは、まるく なる 虫と 走る 虫の ちがいが わかります。

石の下で、ダンゴムシは触られるところんと丸くなります。すぐ隣にいるワラジムシは丸くならず、走って逃げるといわれます。しかも、丸まれるダンゴムシの雌でも、おなかで卵を育てる時期の終わりごろは、丸まりきれないことがあると報告されています。

丸まれない体は、ただの欠点なのでしょうか。この記事では、丸まる体の得と代償、そして丸まらない体のもう一つの作戦が分かります。

石の下でつつかれたとき、ダンゴムシは触角を収めて閉じた球になる。ワラジムシの仲間は丸まらず、素早く動くのに向いた体で走るといわれる。ところが、丸まれるはずのダンゴムシ科の雌でも、育房がふくらむ繁殖期の後半には、球が閉じきらないことがあると報告されている。

丸まれることは、そもそも得なのか。何と引きかえに手に入れた形なのか。この記事では、水分損失の実験とアリによる捕食の実験の数字から、丸まる体と走る体の得と損が分かる。

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1. ダンゴムシは まるく なるのに、ワラジムシは どうして ならないの?

1. 同じ石の下にいるのに、丸まるのはダンゴムシのなかまだけ?

1. 同じ石の下でも丸まるのは一部の科だけ:「完全な球」になれる等脚類の範囲

石を ひっくりかえすと、ダンゴムシと ワラジムシが いっしょに いる ことが あります。つつくと、ダンゴムシは 足と しょっかくを 体の 中に しまって、まんまるに なります。

ワラジムシは ちがいます。まるく ならずに、走って にげると いわれます。

虫を しらべた 本には、すきまの ない 球に なれるのは ダンゴムシの なかま(ダンゴムシ科)だけ、と 書いて あります。ほかの なかまにも、少しだけ まるく なれる 虫や、まるく なれる なかまが います。それでも、まるく なれない 虫の ほうが 多いと いわれて います。

では、まるく なると、体の なにが いいのでしょう。

石をひっくり返すと、ダンゴムシとワラジムシがいっしょに見つかることがあります。指でそっとつつくと、ダンゴムシは触角しょっかくを引き込み、すき間のない球になります。ワラジムシは丸まらず、走って逃げるといわれます。

陸にすむ等脚類(ダンゴムシやワラジムシを含む仲間)を調べたアメリカの研究者らは、完全な球になれる科はダンゴムシ科だけだと書いています[1]。ただし、これは論文の書きぶりです。別の資料(Wikipedia)では、丸まれる種を含む科はほかにもあり、部分的に丸まれる種もいるとされています。そのうえで、大半は完全には丸まれないと説明されています[4]。

丸まれる体は、等脚類の中では少数派ということになります。では、丸まると体の何が助かるのでしょうか。

陸生の等脚類のうち、触角まで収めて切れ目のない球(conglobation)になれる科は、ダンゴムシ科(Armadillidiidae)だけだと、Smigel と Gibbs(2008)は書いている[1]。ただしこの「だけ」は論文の書きぶりである。別の資料(Wikipedia)は、丸まれる種を含む科としてArmadillidae、Armadillidiidae、Eubelidae、Tylidaeを挙げ、部分的に丸まれる種もいるが、大半はまったく丸まれないとしている[4]。つまり「ダンゴムシ科だけが丸まれる」と言い切ると広すぎる。球が完全に閉じるのはダンゴムシ科、という読み方が安全である。

では、日本の石の下で隣り合うワラジムシは、どちら側か。日本語の解説では、ワラジムシは体が平たく、つつかれても丸まらず、ダンゴムシよりずっと足が速いといわれる。ただしワラジムシの背板の形が、なぜ丸まりを許さないのかを直接述べた形態学の資料は、この記事では使えなかった。そこで以降は、丸まる側の仕組みと代償を押さえ、丸まれない側が何を持っているかを比べる形で考える。

2. まるく なると、体の なにが まもられるの?

2. 丸まると、体の何が守られるのか

2. 丸まると何が守られ、何は守られないのか:水分損失34.8%減の読み方

まるく なると、おなかの がわが 中に かくれます。外の 空気に ふれる ところが ぐっと へります。

じっけんでは、まるく なった ダンゴムシは、水が 体から にげる はやさが 34.8% へりました。100から 34.8を ひくと 65.2です。つまり、水は まだ 3分の 2ほど にげて います。ゼロに なるのでは ありません。

空気が しめっている 日は、あまり ちがいが ありませんでした。空気の しめりけが 75%の ときは ちがいが なく、6〜53%の かわいた ときに 水を まもれた そうです。

ワラジムシの なかまには、おなかの がわに 白い ところが 見える ものが います。そこは 空気で いきを する ところです。ダンゴムシは まるく なると、その おなかの がわを 外から かくせます。

では、まるく ならない ワラジムシは、どうして 身を まもって いるのでしょう。

丸まっても、体の大きさは変わりません。変わるのは、外の空気にさらされる面です。腹側が内側に向くので、さらされる面積が大きく減ります[1]。

2008年のアメリカの実験では、オカダンゴムシ(Armadillidium vulgare)が丸まっているとき、水分が失われる速さは34.8%減ったと報告されています[1]。これは、失われる速さが約65%になったという意味です(100−34.8=65.2)。水分の流出が止まるわけではありません。しかも、効果があったのは相対湿度しつど6〜53%のときで、75%では差が出ませんでした[1]。空気が十分に湿っているときは、丸まっても水分の損失は変わらなかった、ということです。

腹側には、ワラジムシの仲間が空気から息をするための「腹肢の肺」が、白い斑点として見えるものがあります。数は種によって違い、ワラジムシ科のPorcellio laevisは2対、まったく持たない種もあります[5]。丸まると、この腹側が外から見えなくなります。

丸まる体は、乾いた場所で水分を守る一つの方法でした。では、丸まらない仲間は、どうやって身を守っているのでしょうか。

丸まったとき、体積は変わらないが、腹側が内に向くため、外気にさらされる表面積は大きく減る。この効果を測るため、Smigel と Gibbs(2008)は、オカダンゴムシ(Armadillidium vulgare)を丸めた状態と伸びた状態とで、水分が失われる速さを比べた。その結果、丸まった個体は水分損失の速さが34.8%小さかった[1]。これは損失が約65%(100−34.8=65.2)まで下がったという意味で、残りの約3分の2は、丸まっていても失われている。

条件にも限りがある。差が見られたのは相対湿度6〜53%で、75%では差がなかった[1]。なぜ75%で差が消えたのかを、この論文が述べているわけではない。ただ、水分が抜ける速さそのものが空気の湿り気に左右されるので、湿った空気の中では、丸まる効果が表に出にくい、と読むのが自然である。したがって、丸まることは「水分の保持を助ける手段の一つ」であって、乾燥への万能の備えではない。

腹側にはワラジムシ類の呼吸器である「腹肢の肺」が、白い斑点として見えることがある。数は種によって違い、ワラジムシ科のPorcellio laevisには2対、まったく持たない種もある[5]。丸まると、この腹側全体が外気から離れる。ただし、腹側が外に出るかどうかが水分の損失や呼吸にどう効くかは、ここで用いた資料の範囲では述べられていない。

丸まりは、乾燥に対する有効だが限られた手段である。では、丸まれない側は、どんな体で日々を過ごしているのか。

3. まるく ならない 虫は、かわりに どうするの?

3. 丸まらない体は、走って逃げる体なのか

3. 丸まりの代わりに何を持つか:逃げ方の型の分類と、Porcellio laevis の体

虫を しらべる 人は、地めんに すむ なかまを、にげかたで 3つに わけました。

ほそい 体と 長い 足で 走って にげる 「ランナー」。平たくて、みじかく 強い 足で 地めんに ぴったり くっつく 「クリンガー」。そして、まるく なる 「ローラー」です。

ワラジムシの なかまの ある 1しゅは、すばやく 動くのに むいた 体の かたちだと 書かれて います。日本の せつめいでは、ワラジムシは 平たい 体で、ダンゴムシより 足が はやいと いわれます。

ダンゴムシが まるく なるには、体の ふしと、おなかの がわの 力、しょっかくを しまう 頭の みぞなどが ひつようだと いわれます。まるく なるのは、体の つくりを 丸ごと そうした 虫だけの わざです。

では、走って にげるのと、まるく なるのと、どちらが つよいのでしょう。

1984年に Schmalfuss という研究者が、陸生の等脚類を体の形と逃げ方で分けました。細い体と長い脚で逃げる「ランナー」、平たく広い体と短く強い脚で地面にしがみつく「クリンガー」、丸まる「ローラー」などです[3]。

ワラジムシ科のPorcellio laevisは、素早く動くのに向いた体の形をしていると記されています[2]。日本語の解説では、ワラジムシは体が平たく、ダンゴムシよりずっと足が速く、危険が迫ると走って逃げるといわれます。ただ、ワラジムシをこの3つのどの型にあてはめるかは、ここで使った資料では書かれていないため、決めつけません。

反対に、丸まる体は特別な作りをしています。ダンゴムシ科の体は、関節でつながった重なる板(背板)でできていて、丸まるには背板の曲がりと腹側の筋肉が働き、触角が収まる頭の溝のような仕組みも必要だと整理されています[3]。丸まる力は、体のつくりを丸ごと変えて手に入れた形のようです。

走る体と、丸まる体。実際に敵に出会ったとき、勝つのはどちらなのでしょう。

陸生等脚類の防御は、体の形と結びついている。Schmalfuss(1984)は、体形と逃げ方で数個の型に分けた。細い体と長い脚で逃げるランナー、平たく広い体と短く強い脚で地面にしがみつくクリンガー、強く盛り上がった体で丸まるローラー、などである[3]。ワラジムシ(Porcellio scaber)がどの型にあたるかは、この資料の範囲では断定できないので、ここでは決めない。ただ、ワラジムシ科のPorcellio laevisについては、体の形が素早い移動に向くと記されている[2]。日本語の解説には、ワラジムシは平たい体でダンゴムシより足が速く、危険が迫ると走るという説明がある。

丸まる側は、構造の面でも条件が多い。ダンゴムシ科の体は、関節でつながって重なる背板(tergite)でできていて、丸まりには背板の曲がりと腹側の筋肉、触角が収まる頭の溝などの適応が要る[3]。つまり、丸まる能力は後から足せる飾りではなく、体全体の作りと組みになっている。ここまでが丸まりの「費用」の一つである。

走る体と丸まる体は、同じ天敵に出会うと、どちらが有利になるのか。それを実際に調べた実験がある。

4. アリに おそわれると、走る ほうが とくなの?

4. アリに襲われたとき、走るほうが有利とは限らなかった

4. アリの捕食実験が示した意外な向き:走る体のほうが不利だった

2005年の じっけんでは、ダンゴムシと、ワラジムシの なかまの 1しゅを、アリに おそわせました。

ダンゴムシは まるく なって、すきまの ない 球に なれます。ワラジムシの なかまは、体が 走るのに むいて います。さて、死んで しまった わりあいが 高かったのは、どちらでしょう。

こたえは、走る ほうの ワラジムシの なかまでした。

ただし、これは アリが あいての 1つの じっけんです。いつも まるい ほうが かつ とは かぎりません。それなら、みんなが まるく なれば いいのに。どうして そうは ならないのでしょう。

2005年のアメリカの研究では、ダンゴムシ(Armadillidium vulgare)と、ワラジムシ科のPorcellio laevisに、アリによる捕食のストレスを与えました[2]。A. vulgare は丸まって閉じた球になれます。一方、P. laevis の体は、素早い移動に向いています。結果は、死亡率が高かったのは P. laevis のほうでした[2]。

走る作戦は、アリ相手では丸まる作戦ほど有利ではなかった、ということになります。ただし、この結果はアリが相手の一つの実験です。クモや鳥など別の相手に対しても同じ順になるかは、この結果からは分かりません。丸まる側が常に勝つ、とも読めません。

それでも不思議は残ります。丸まるほうが強い場面があるのなら、すべての仲間が丸まれるようにならなかったのはなぜでしょう。ヒントは、丸まれるダンゴムシ科の雌の体にありました。

2005年のCastilloとKightの研究は、ダンゴムシ(Armadillidium vulgare)とワラジムシ科のPorcellio laevisに、アリによる捕食のストレスを与えて反応を比べた。A. vulgare は丸まって閉じた球になれるが、P. laevis の体の形は素早い移動に向く。結果、死亡率は P. laevis のほうが高かった[2]。

走る体は、アリのいる場面では丸まる体ほど安全ではなかったことになる。ただし、この結果から言えることには限りがある。第一に、天敵はアリだけである。ワラジムシ類の逃げ足が役に立つ相手がほかにいるかは、この実験では扱っていない。第二に、比べたのは各1種で、ダンゴムシ科とワラジムシ科の全体に広げることはできない。第三に、記録されたのは死亡率であり、丸まり方や走り方の細かな行動までは、ここでは述べない。

丸まるほうが有利な場面があるのなら、なぜ丸まれる種は限られるのか。この問いを考える材料が、同じ研究の、雌の産卵に関する結果にある。

5. まるく なれる ダンゴムシにも、なれない ときが あるの?

5. 丸まれる雌でも、卵を抱えると丸まりきれないことがある

5. 丸まりの損:ふくらむ育房(マルスピウム)と抱卵期間の短縮

ダンゴムシの おかあさんは、おなかの ふくろの 中で、たまごを そだてます。

そだてる 時きの おわりごろに なると、ふくろが ふくらんで、まるく なりきれない ことが あります。

アリに ふれた おかあさんは、たまごを かかえている 日数が 短く なったと いう けっかも ありました。研究した 人は、まるく なれない 時きを 短くするための ちょうせつだと 考えました。

これも ダンゴムシ 1しゅの 研究です。でも、まるく なる 体には、まるく なれなく なる 時きも あると わかります。まるく なるのも、走るのも、とくと そんが ある、べつべつの やり方です。

ダンゴムシ科の雌は、おなかの育房(マルスピウム)の中で卵を育てます。抱える時期の後半には、ふくらんだ育房が、体が閉じた球になるのを妨げることがあると、研究者らは書いています[2]。

同じ研究では、アリに触れられた雌ほど、卵を抱える期間が短くなりました。著者らは、これを適応的なトレードオフ(得と損の交換)と解釈しています。丸まれない時期を短くして、アリから身を守りやすくしているという読み方です[2]。これはA. vulgareでの一つの研究結果と、著者の解釈です。

丸まる体は、水分を守り、アリにも強い一方で、重なる板や筋肉に支えられた特別な形です。子を抱える時期には、その形が崩れることもあるようです。丸まれないワラジムシは、別の形を選んだ仲間だと見ることができます。

ダンゴムシ科の雌は、育房(marsupium)に卵を抱える。CastilloとKightによれば、抱卵期の後半、ふくらんだ育房は、体が閉じた球になるのを妨げることがある。同じ研究で、アリに接触した雌は抱卵期間が短くなった。著者らはこれを、A. vulgare にとって適応的なトレードオフと解釈した[2]。丸まれない時期が長引けば、防御が弱い期間も延びる。それを抑える方向の調整、という筋立てである。

ただし、確かなのは「アリに触れた雌の抱卵期間が短くなった」という観察であり、適応的な意味づけは著者の解釈である。一つの種、一つの実験での結果なので、ダンゴムシ科の全種が同じ仕組みを持つとまでは言えない。

ここまでを並べると、丸まりには水分損失を約34.8%減らす効果とアリへの強さがある一方、背板・筋肉・頭の溝を備えた体の作りが要り、育房がふくらむ時期には閉じきらないことがある[1][2][3]。走る体は、アリには不利だったが、丸まりの費用は払わない。「丸まれない」は欠点というより、別の得失の組み合わせと見るほうが、資料と合っている。

6. 石の 下で 2ひきを 見くらべて みよう

6. 石の下の2ひきを見比べる:丸まる?走る?

6. 石の下で動きを見比べる/原典を読む:丸まりを測った論文の入り口

ダンゴムシと ワラジムシを 見つけたら、白い 紙の 上に 1ぴきずつ のせて みましょう。小さな 木の えだや 葉っぱで、そっと さわります。

まるく なったか、走ったか。走ったなら どの くらい 走ったか。見る ところは それだけです。

虫には 強い 力で ふれないで、見おわったら 元の 場所へ もどして あげます。さわった あとは、手を あらいましょう。

石や植木鉢の下で、ダンゴムシとワラジムシを一匹ずつ見つけたら、白い紙の上に並べてみましょう。小さな木の枝や葉でそっとさわり、丸まるか、走るか、どのくらい走るかを見比べます。

虫には強い力をかけず、見終わったら元の場所へ戻します。さわったあとは手を洗ってください。丸まったあとどのくらいで動き出すか、ワラジムシはどちらへ逃げるか。書き留めておくと、ここで読んだ得と損が、自分の目で確かめられます。

石や植木鉢の下で2種を見つけたら、白い紙の上に1匹ずつ置き、小さな枝や葉で軽く触れて、丸まるか、走るか、走るならどのくらい走るかを見比べる。虫に強い力をかけず、観察のあとは元の場所に戻し、触れたあとは手を洗う。1回の観察は、実験のように条件をそろえたものではないので、これで種や科の違いを断定することはできない。それでも、論文が数字で述べたことの輪郭は、自分の目で追える。

原典に進むなら、水分損失の測り方と湿度ごとの結果は Smigel と Gibbs(2008)の論文[1]、アリの実験と育房の話は Castillo と Kight の研究紹介[2]、逃げ方の型と丸まりに必要な体の作りは ZooKeys の総説[3]が入り口になる。

しらべた もとの じょうほう

参考にした情報源

参考にした情報源と、その使い方

この記事は、次の資料を読み比べて書きました。英語の資料は、題名と要旨で内容を確かめています。

  1. Smigel & Gibbs, "Conglobation in the Pill Bug, Armadillidium vulgare, as a Water Conservation Mechanism", Journal of Insect Science 8:44 (2008). https://bioone.org/journals/journal-of-insect-science/volume-8/issue-44/031.008.4401/Conglobation-in-the-Pill-Bug-Armadillidium-vulgare-as-a-Water/10.1673/031.008.4401.full (丸まりと水分損失の実験)
  2. Castillo & Kight (2005), Response of terrestrial isopods Armadillidium vulgare and Porcellio laevis to predation stress by ants(Montclair State University の研究紹介ページ). https://researchwith.montclair.edu/en/publications/response-of-terrestrial-isopods-armadillidium-vulgare-and-porcell/ (アリの実験と育房)
  3. Antipredatory strategies of terrestrial isopods, ZooKeys (2022). https://zookeys.pensoft.net/article_preview.php?id=76266 (逃げ方の型と丸まりに必要な体の作り)
  4. Wikipedia, "Woodlouse". https://en.wikipedia.org/wiki/Woodlouse (丸まれる科と、丸まれない仲間の多さ)
  5. Wikipedia, "Pleopodal lungs". https://en.wikipedia.org/wiki/Pleopodal_lungs (腹側の呼吸器)

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