東大、カブトムシのサナギは自ら振動して幼虫を追い払っていることを発見

東京大学は、カブトムシのサナギ-幼虫間におけるコミュニケーションとして、サナギが振動を発して周りの幼虫から身を守ることが判明したと発表した。研究は東京大学大学院農学生命科学研究科生産・環境生物学専攻の石川幸男教授らによるもので、同成果は「Behavioral Ecology and Sociobiology」オンライン版に掲載された。

昆虫のサナギは大人しくて不活発だと思われがちだが、一部の昆虫に限っては活発に動き、音や振動を発することが知られている。ただし、それらの音や振動がどのような機能を持つのかについては、ほとんどわかっていなかった。しかし、今回研究グループは、カブトムシのサナギが振動を発することで、近づいてきた幼虫を遠ざけて身を守ることを発見したのである。

カブトムシの幼虫は、腐葉土中に群れを作って生活をしており、幼虫は初夏になるとサナギ室と呼ばれる部屋を地中に作り、その中でサナギになるという形だ。サナギ室は滑らかな卵形をしており、その壁は糞と腐葉土の混合物でできているのだが、その壁はとてももろく、わずかな衝撃でも簡単に崩れてしまうという弱点を持つ。

野外において、地中のサナギ室と幼虫の分布を調べたところ、両者は平均約6cmという近距離に見られた。このような状況下では、サナギ室の周りの幼虫に壊されてしまう恐れがあるが、壊れていないことから、サナギは幼虫に対して何らかの防御策を採っている可能性が考えられたというわけである。

研究では、カブトムシのサナギが発する振動の効果を調べるため、プラスチック容器内にサナギ(サナギ室)と幼虫が両方いる状況を再現して観察を実施。すると、生きたサナギの入ったサナギ室は幼虫に壊されることがなかったのに対し、死んだサナギの入ったサナギ室は高い確率で幼虫に壊されてしまったのである。

またサナギ室内のサナギは、外部から刺激を受けると腹部を回転させることにより背面をサナギ室の壁に打ち付け、それによって振動を発生させることも判明した(画像1・AとB)。

サナギ室内のサナギは、幼虫が近くに来ると、より頻繁に振動を発することも確認。さらに、空のサナギ室のそばでサナギの振動を再生すると、サナギ室が壊されることがほとんどなかった(画像1・C)。

これらの結果から、サナギ室に近づいてくる幼虫に対し、サナギは振動シグナルを送ることで幼虫に回避行動を取らせ、サナギ室が壊されることを防いでいるという結論に至ったのである。

さまざまな昆虫のサナギで、腹部の回転運動そのものにより外敵を追い払うことが知られている。カブトムシの振動シグナルは、回転運動によって振動が生じやすくなるよう特殊化することで進化してきたと考えられる。カブトムシのサナギは、幼虫が「嫌がる」振動を巧みに利用することで、身を守ることができるようになった模様だ。