■お御足を拝見します(ジョロウグモ)
ガラス瓶を登れないクモの足先はどのような構造か 今までは、ガラス瓶を登れる虫の足裏を観察してきた。その結果、これらの虫は足裏に、ガラスのような平坦な面にも留まれる、吸盤で代表される特有の機能を持っている事が分かった。今回は、ガラス瓶を登れない虫の足先を観察することにした。代表として長い足を持ち、巣の上を自由自在に歩くクモに登場してもらった。ガラス瓶に採取したクモの写真を次に示す。
クモをガラス瓶に入れると、図1-1、1-2に示すように、後足はガラスの底面にも固定できず滑ってしまい、長い前足でガラス側面に何度もつかまろうとするが滑って、ただもがくだけであった。背の黄色と黒の模様に注目して図鑑で調べてところ。ジョロウグモの幼体(子供)である事が分かった。ジョロウグモの成虫は縞模様をしているが、幼体の時はこのように複雑な模様をしているとの説明がされていた。体長は約10mmであった。前脚の長さは体長の二倍以上もある。参考書によると、雄は成虫でも体長は9mm以下で小さく、メスは成虫で11〜32mmと大きい事が分かった。したがって今回採取したクモは、ジョロウグモのメスの幼体であると考えられる。 足先の光学顕微鏡写真を図1-3に示す。跗節(ふせつ)と呼ばれ足先は、直径約0.3mmのまっすぐな棒状である。棒状の跗節には、毛が生えているだけで、最先端には、かぎ状の爪があるようである。 四本の足(前から、前足、中前足、中後足、後足と呼ぶことにする)を切り取り、その先端部をSEMで観察した。その結果を次に示す。
前、中前、中後、後足の先端部を比較したところ、いずれも毛と大きな三本の爪があり、ほとんど同じような構造をしている事が分かった。今まで、ガラス瓶を登れる虫の足先にあった吸着機能は見当たらなかった。従って、この爪がある先端部でガラス面に着地するので滑り、ガラス面につかまることができなかったのである。 足先は複雑な形をしているので、一枚の写真からは構造を把握するのが難しかった。そこで、中後足を用いて、棒状の足を回転しながら観察をした。
図3-1は爪を前面から観察した像であり、図3-2は背面から、図3-3は側面から、図3-4は斜め前から観察した結果である。三本の爪のうち、両側は上に向き、中の爪は下方に向いている構造である事がわかった。両側の爪は櫛のようにスリットが入った構造であり、中爪は先が尖った釘状の構造である。図3-4の矢印の先には、クモの糸が観察できる。採取したときに、ビンの中で糸を張ろうとしていたが、その時のものであろう。これらの複雑な構造を詳細に把握するため、前回と同じように、試料を5度づつ回転しながら撮影し、それをアニメーションとして観察した。結果を次に示す。 アニメーションの観察から、中爪の両側にノコギリ状の構造をした毛または爪が二本づつあることが分かった。これらの構造では、とてもガラス面に付着して登ることはできないことが確認できた。 クモはどのように糸を操るのか この観察をしているときに、ではクモはどうして糸につかまったり、巣を自由自在に歩けるのかが疑問になった。風雨が強いときも、逆さになっても糸につかまったり歩いたりできる。しかも、獲物が引っかかると、たくさんの糸を足でぐるぐる巻きにする。足先で糸をどのように操っているのであろうか。
図5-1は足先の構造を示す代表的な写真である。説明のため、上を向いている櫛形の爪を、右、左爪、その間にある下向きの爪を中爪と呼ぶことにする。また中爪の両側にある、ノコギリ状の爪または毛を細爪と呼ぶことにする。図5-2には、爪が糸をつかまえる様子を推定して写真中に赤線で糸を描いた。この状態で、左右爪を下に下ろせば、糸を中爪上でしっかりつかまえることができそうである。 このように推理して、糸を操るようすを考察した。
図6は考察した結果を模式化した図である。緑色片は左右爪を、青色片は中爪を、赤色片は細爪を、黒丸はクモの糸をそれぞれ表す。@Aで、糸を足の爪の間に取り込む。BCで左右爪の櫛のスリットに糸を挟み込み中爪に押し付ける。こうすると、左右爪と中爪でしっかり糸を挟みこみ固定できる。次に、固定した糸をはずす動作も重要である。Dは、糸をはずすための最初のステップで、まず左右爪を上に上げる。次に、支点が前にある細爪を起こしながら、波状の上を滑らしながら糸を上に持ち上げる。こうすると爪から糸を外にはずす事ができる。この動作を繰り返せば、自由自在に糸を操ることができるのではないか。この考察を読者の皆さんはどう思われるでしょうか。国立博物館のクモ博士に是非評価していただきたいと思う。(余談ですが、国立博物館とはご縁があり、日本館1Fの「自然を見る技」部屋に、私が撮影した蝶の鱗粉の写真が展示してあります) 糸を操る爪の微細構造は。
図7-1は左右爪のスリット部の拡大像である。右下には糸が付着している。スリット表面は糸を入れやすいためか、スリットに沿って縦縞になっている。図7-2では中爪と細爪の微細構造が観察できる。中爪の表面には、細かい凹凸があり、糸を押し付けたとき固定できるようになっている。細爪の波形は、糸が入り込まないように、また押し出せるように上向きになっている。神様は見事に作られた。 糸を出す器官はどのような構造か 残った胴体を用いて、糸が出される器官を観察した。乾燥させた試料なので、体は萎んでいるが、比較的硬い外皮はあまり変形していないと考えられる。
図8-1は腹部下部の糸を出す器官の全体像である。図8-2に参考書を見て、それぞれの器官の名前を記入した。これらの糸疣(しゆう、いといぼ)から何種類もの糸が出されるのである。
図8-3は前疣部の像であり、左右対称で乳房のようにも見える。図8-4は中疣、後疣、さらに唇形の肛門像である。それらを拡大すると。
図8-5は右の前疣の拡大像で、中心に太い糸を出す糸管がある。図8-6はその拡大像で、太い糸が少し出ているのがわかる。
図8-7は左の前疣の拡大像で、太い糸管の外側には、図8-8に観察できるように、細い糸の出糸管が沢山並んでいる。
図8-9は中疣と後疣を少し試料傾斜して観察した像で、図8-10はその拡大像である。中疣にも後疣にも、大小の出糸管が並んでいるのが観察できる。
糸疣の上部は平坦(図9-1)であるが、その中央に二つの窪みらしき構造があった。図9-2はその拡大像である。クモの呼吸器官は腹部にあるが、これがその呼吸口ではないか。 クモは複雑で見事な機能を持っているので多くの人が興味を持っていて、専門の研究会もある。さらに知識を得て、再度観察してみたい。 参考書:「クモ学」小野展嗣、東海大学出版会(2002) −完− | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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