にわの くもが、いとを たらして、すーっと おりて きます。いとは、からだの どこから でて いるのでしょう。

おなかの さきを、よく 見て ください。ここに、いとを だす とっきが、ふつう 3つ ならんで います。ふたつ ずつ なので、ぜんぶで 6つです。この とっきを「いといぼ」と よぶ ことが あります［1］。

いといぼの さきには、ものすごく 小さな くだが たくさん あります。いとは、この くだから でて きます。くだは、おなかの 中の ふくろに つながって います［1］。

では、その ふくろの 中には、いとが そのまま 入って いるのでしょうか。

庭のクモが、細い糸を垂らして降りていきます。この糸は、体のどこから出ているのでしょうか。

答えは、腹の先にあります。そこには糸を出す突起が、ふつう3対（6つ）あり、出糸突起や紡績突起と呼ばれます。通称が「糸いぼ」です［1］。

それぞれの突起には、糸を出す細い管（吐糸管）が多数あり、腹の中のいろいろな糸の袋（絹糸腺）につながっています［1］。糸の使い道によって、使われる袋も違います［1］。

では、その袋の中に、糸は糸のままで入っているのでしょうか。

庭のクモが糸を垂らして降りていくとき、糸は体のどこから出ているのか。腹の端には、糸を紡ぐ突起が普通3対あり、出糸突起（紡績突起、通称「糸いぼ」）と呼ばれる［1］。

各突起には、吐糸管と呼ばれる微小な管が多数あり、腹の中の絹糸腺につながっている［1］。糸の使い道によって、使われる腺が異なる点が、あとの章の鍵になる［1］。

では、その腺の中で、糸はすでに糸の形をしているのか。それとも、別のものが貯蔵されているのか。

ふくろの 中の いとは、いとでは ありません。どろどろの えきです［2］。

この えきは、とても こいと いわれます。ある けんきゅうでは、100ミリリットルあたり 50グラムを こえる こさの えきと して、ふくろに ためられて いると ほうこくされて います［3］。

ふしぎな ことが あります。この えきは 水に とけて いるのに、でき上がった いとは、水に とけません［3］。できあがった いとは、水に とけにくい せんい です。

とけて いた ものが、いつ、どこで、とけない ものに かわるのでしょう。

袋の中にあるのは、糸ではなく液体です。糸の材料になるタンパク質は、絹糸腺の中で極めて高濃度の溶液として蓄えられています［2］。

濃さの数字も報告されています。糸の種類の一つ、牽引糸（けんいんし。クモが歩くときや落ちるときに出す命綱の糸）の袋では、50%（重さ/体積）を超える濃さとされています［3］。100ミリリットルの液に、50グラム以上のタンパク質が入っている計算です。

不思議なのは、この液体が水に溶けた状態なのに、できあがった糸は水に溶けない繊維だということです［3］。

溶けていたものが、いつ、どこで溶けないものに変わるのでしょうか。

絹糸腺に貯蔵されているのは、糸ではなく、極めて高濃度のタンパク質溶液である［2］。牽引糸を出す大瓶状腺では、50%（重さ/体積）を超える濃さの液体として蓄えられるとされる［3］。100mLに50g以上という濃さだ。

疑問は、溶液が不溶の繊維になることにある。可溶のタンパク質液が、不溶の繊維に変わる転移が、紡糸の中心にある［3］。水に溶けたまま貯蔵し、水に溶けない糸として出すのだから、変化は貯蔵場所と出口のあいだで起きているはずだ。

では、その変化は、管のどこで、何を引き金に進むのか。

いとに かわる ばしょは、そとでは ありません。ほそい くだの 中です［1］。

けんきゅうでは、えきが くだを すすむ あいだに、つぎの ことが おきると されて います［3］。

まず、えきが すっぱい ほうへ かわります。つぎに、えきに ふくまれる つぶの ならびが かわります。そして、水が ぬけて、ほそく ひきのばされます。

こうして、とけて いた えきが、とけない いとに なるのです。ただし この ほうこくは、ひとつの いとを つくる ふくろの はなしです。ぜんぶの いとに あてはまる とは かぎりません。

糸に変わる場所は、外の空気の中ではありません。辞典も、糸の材料は出糸突起の細い管を通って外に出るあいだに固まって糸になる、と説明しています［1］。

牽引糸の袋では、管を進むあいだの変化が調べられています［3］。

• 酸性度（pH）が、中性に近い7.4から5.5未満へ下がる
• 液の中のイオンの組み合わせが変わる
• 水が抜け、引き伸ばされる（ずれるように力がかかる）

こうした変化が重なって、溶けていたタンパク質が溶けない繊維に変わるとされています［3］。

注意したい点があります。pHの数字は、牽引糸の袋についての報告です。クモの糸のすべてに当てはまるとは限りません。変化は管の中で進みます。

変化の場は、体外ではなく吐糸管の中である。辞典は、糸腺内でコロイドのゾル状だった材料が、出糸突起の細い管を通って外に出ると固まってゲル状の糸になる、と説明する［1］。

牽引糸については、管を進む過程の変化が報告されている［3］。pHが7.4から5.5未満へ下がること、イオン組成が変わること、水が抜けて引き伸ばされる（せん断を受ける）ことの三つが重なり、可溶のタンパク質液が不溶の繊維になる。このpHの値は牽引糸（大瓶状腺）についてのもので、すべての糸に一般化できるとは限らない。

また、「出てから空気で乾いて固まる」のでもない。変化は管の中で進み、出口から出た時点では、すでに繊維になっている。三つの変化が管の中でどの順に、どれだけ寄与するかは、この記事で使った資料の範囲では細かく分けられない。

では、この管の中の変化を、人間は再現できるのか。

けんきゅうする 人たちは、くもの おなかの 中を 見るかわりに、しけんかんで ためして います。

りかがくけんきゅうじょの チームは、ジョロウグモの いとの もとと 同じ ような タンパクしつを、だいちょうきんで つくりました。それを すっぱい ほうへ かえて いくと、小さな せんいが、あみの ように できました［4］。

そこへ、いとに そって ちからを くわえると、せんいが たばに なった、きれいな つくりが できたそうです［4］。

スウェーデンの チームは、くもの くだと すっぱさの へんかを まねた そうちで、人工の いとを つくりました。ほかの 人工の いとより、つよさと のびやすさが すぐれた いとが できたと ほうこくされて います［2］。

もちろん、しけんかんの 中の はなしです。くもの からだの 中を、そのまま 見た わけでは ありません。

クモの体の中をそのまま見るのは難しいので、研究者は、試験管や装置の中で同じことを再現しようとしています。

理化学研究所のチームの実験

理化学研究所のチームは、ジョロウグモの牽引糸のタンパク質をまねた組換えタンパク質を、大腸菌でつくりました。条件によって、これが液滴のように分かれ、酸性度を下げると、網の目のような細い繊維（マイクロフィブリル）ができます。そこへ糸に沿った力を加えると、繊維が束になった階層構造ができたと報告されています［4］。

この実験では、液滴に分かれる段階を経ないと、束状の構造はできませんでした［4］。

管をまねた装置

スウェーデンの研究チームは、絹糸腺の細い管と酸性度の変化をまねた装置で、強さと弾力が他の人工シルクを上回る人工クモ糸を得た、と報告しています。管に沿って酸性度が変わり、圧力が高まると、タンパク質の分子がつながって鎖になるとされます［2］。

どちらも、クモの体内を直接見た実験ではなく、人工的に再現した結果です。

体内の観察は難しいため、紡糸の過程は試験管内で調べられてきた。

理化学研究所のチームは、ジョロウグモの牽引糸タンパク質を模した組換えタンパク質を大腸菌でつくり、条件の変化を追った。このタンパク質は、条件によって液滴状に分かれる液液相分離を起こす。pHを下げると網目状のマイクロフィブリルが形成され、糸に沿ったせん断を加えると、束状の階層構造が確認された［4］。液液相分離を経ない場合には階層構造ができなかった点が重要で、液体の状態の経由が、構造の組み上がりを左右していると読める［4］。

ただし、液体の中の状態をどう説明するか（ミセル説、液晶説、液液相分離説）は、研究者のあいだで議論が続いている。液液相分離は有力な説の一つである。この実験は大腸菌でつくった組換えタンパク質の試験管内の再現で、クモの体内を直接見たものではない。

工学の側からは、絹糸腺の細い管と酸性度の変化を模した装置で、強度と弾力が他の人工シルクを上回る人工クモ糸が得られたと報告されている。管沿いの酸性度の変化と圧力の上昇が、タンパク質分子を連結させ、繊維の鎖にするという［2］。天然の糸と同等かどうかを数値で比べた記述は、この資料にはないので、強さの比較は書かない。

ここまで、一つの糸のしくみを見てきた。ところが、クモは一種類の糸だけを使うわけではない。

くもの あみには、いろいろな いとが つかわれて います。たての いと、よこの いと、ねばねばの いと。かんたんに いうと、いとの しゅるいごとに、べつの ふくろが あります。

まるい あみを つくる くもは、さいだいで 7しゅるいの ふくろを もちます［5］。ふくろは、それぞれ きまった いといぼに つながって います［5］。

たとえば、つよい いとを だす ふくろは、あみの わく、まん中から のびる たての いと、からだを ささえる いのちづなに つかわれます［6］。べつの ふくろは、えものを とる よこの いとを つくります［6］。ねばねばは、また べつの ふくろから でます［6］。

ただし、しりょうに よって なまえや わりあては すこし ちがいます。しゅや おすと めすでも、ふくろの かずは ちがいます。

円形の巣（円網）をつくるクモは、最大で7種類の絹糸腺をもつとされます。大瓶状腺・小瓶状腺・梨状腺・葡萄状腺・管状腺・集合腺・鞭状腺です。それぞれが決まった出糸突起に通じ、細い管から糸を押し出します［5］。

円網のクモの場合、役割はおおよそ次のように整理されます［6］。

• 大瓶状腺：牽引糸、巣の枠、縦糸などの丈夫な糸
• 鞭状腺：獲物を捕まえる横糸（捕獲らせん）
• 集合腺：横糸にぬる粘着物質
• 梨状腺：糸を物に貼りつける付着盤
• 葡萄状腺・管状腺：獲物を包む糸や、卵のうの内側と外側

注意点が二つあります。資料によって呼び名や割り当てが少し違うこと、種や性別によって腺の数や種類が違い、雄では少ない例もあることです［5］。ここでは、円網をつくるクモの場合として読んでください。

糸の使い道によって、使われる袋が違います。

円網を張るクモは、形態も生理も分化した絹糸腺を最大7種類もつ。大瓶状腺・小瓶状腺・梨状腺・葡萄状腺・管状腺・集合腺・鞭状腺だ。各腺は決まった出糸突起に通じ、微小な吐糸管の先で外界に開く［5］。

機能の分担は次のとおり［6］。大瓶状腺は牽引糸・枠糸・縦糸、鞭状腺は捕獲らせん（横糸）、集合腺は捕獲らせんに付く粘着物質、梨状腺は固定用の付着盤をつくる。葡萄状腺は獲物を包む糸と卵のうの内側、管状腺は卵のうの外側に関わる。

この対応は、資料により呼び名や割り当てが少しずつ異なる。腺の数や種類は種や性別でも異なり、雄では少ない例もある。したがって、上の分担は円網をつくるクモの一般的な整理として読むのが妥当だ。

つまり、「糸を出す」といっても、丈夫な糸、のびる糸、粘る液、貼りつける接着剤は、別の腺で別々につくられる。章3の変化が、腺ごとにどう違うかは、この記事の資料では細かく分からない。

では、これらの糸の一つ、牽引糸は、クモがどう引き出しているのか。

くもが 木の えだから、すーっと おちる とき、くもは いとを じぶんで ぐいぐい ひっぱって いるのでしょうか。

ある けんきゅうでは、おちて いる くもが いとを だす ときの ちからを はかりました。それは、くもの からだの おもさの 10ぶんの 1ぐらいだった と いいます。この とき いとに かかる ふたんは、いとの つよさの 2%ほどです［7］。

つまり、くもは、じぶんの おもさの 10ぶんの 1ぐらいの ちからで、いとを ひきだして います。いとを ひきだす ちからは、とても 小さいのです。

いっぽう、じっけんしつで、きかいで むりやり いとを ひきだす やりかたが あります。この とき、いとには、からだの おもさの さいだい 4ばいの ちからが かかったと いいます［7］。おちる ときの 40ばいです。

しぜんな いとの だし方と、きかいで ひきだす やりかたは、ずいぶん ちがうのです。

木の枝から、クモが糸を引いて降りていきます。このとき、クモは糸を自分で引っ張り出しているのでしょうか。

ある研究では、自由に落下するクモが牽引糸を出すときの引く力を測っています。それは体重の約0.1倍の力でした。このとき糸にかかった負担は、糸の強さの約2%です［7］。落ちるクモは、体重の約0.1倍の力で糸を繰り出していると読めます。

一方、モーターで糸を引き出す「強制採糸」では、体重の最大4倍の力がかかり、糸の強さの50%を超えることもありました［7］。0.1倍と4倍を比べると、40倍の差です。

この数字は「落下するとき」の測定です。歩くときや巣を張るときの引き方は別の話なので、同じとは限りません。

牽引糸は、クモが自分で引いて出しているのか。Ortlepp と Gosline（2004）は、自由落下するクモが牽引糸を繰り出すときの力を測定した。引く力は体重の約0.1倍で、そのとき糸に生じた応力は引張強さの約2%だった［7］。クモは、体重の約0.1倍の力で糸を引き出していると読める。

対照的に、実験室で糸を取る強制採糸（モーターで引き出す方法）では、体重の最大4倍の力がかかり、応力は強さの50%を超えた［7］。4÷0.1で、力は40倍である。

この比較には条件がある。測定は落下時のもので、歩行時や造網時の引き方とは別だ。糸の引き出しの速さを、クモが体のどこ（吐糸管の弁や筋肉）でどう調節するかは、一部が仮説にとどまる。

自然な状態と強制採糸では、糸にかかる力が大きく違う。落下するクモは、体重というごく小さな力で、細くて丈夫な糸を静かに繰り出している。

おうちの 人と いっしょに、にわや こうえんの くもを さがして みましょう。くもには さわりません。木の えだや 高い ところには、のぼりません。

くもが いとを たらして おりる ところが 見られたら、よく 見て ください。いとは、くもの おなかの さきから でて います。

くもの すに ついた いとも、見て みましょう。ふとさや ねばりが ちがう いとが、まざって います。

おなかの 中では どろどろの えき だった いとが、いま 目の 前の いとに なった のです。

大人と一緒に、庭や公園でクモを探してみましょう。クモには触らず、木や高い場所には登りません。

糸を垂らして降りる場面に出会えたら、腹の先から糸が出ているところと、糸がどこに貼りついているかを見てください。巣では、枠や縦の糸と横に張られた糸が、巣のどこに張られているかを見比べられます。

管の中の変化の細部（どの変化がどの順で効くのか）は、まだ研究が続いている部分です。

観察するなら、大人と一緒に、庭や公園でクモを探す。クモには触れず、木や高所には登らない。糸を垂らして降りる場面では、腹端の糸いぼから糸が出る位置を見る。巣では、枠糸や縦糸と横糸が、巣のどこに張られているかを見比べられる。

資料を読むときの手がかりは三つある。①pHの数値は牽引糸の大瓶状腺についての報告で［3］、全部の糸に当てはまるとは限らない。②液体の状態の説明（ミセル説・液晶説・液液相分離説）は議論が続いている。③落下時の力の測定［7］は、歩行時や造網時の力とは別である。

理化学研究所の発表［4］と辞典の項目［1］は日本語で読める。まずこの2つを読めば、糸いぼや管の位置と、糸が固まる場所の見当がつく。