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Jul 08, 2023

昆虫が経験することは私たちが思っているよりもさらに奇妙です

リブカ・ガルチェン著 「私にとって、それはダマスカスへの道のような瞬間でした」と昆虫学者のジェームズ・トルーマンは、16歳のときの出会いを思い出しながら私に語った。 「私の家族は夏の場所、トレーラーハウスを持っていました。

リヴカ・ガルチェン著

「私にとって、それはダマスカスへの道のような瞬間でした」と昆虫学者のジェームス・トルーマンは、16歳のときの出会いを思い出しながら私に語った。 「私の家族はエリー湖畔にトレーラーハウスという夏の場所を持っていました。 トレーラーパークを歩いているときに見上げると、木の上に昆虫が見えました。 それは腹部の長さが3インチの寄生蜂でした。」 彼はこう思った、一体何だ？ その好奇心が「本を手に入れるきっかけになった」とトルーマン氏は語った。 それは、科学イラストレーターのエドナ・リビー・ボイテンミュラーによる詳細な図面を備えた、1918年に初版発行されたフランク・E・ルッツによる『フィールド・ブック・オブ・昆虫』でした。 「生物学者になりたいとずっと思っていましたが、鳥や哺乳類など、ある興味から別の興味に変わっていました」とトルーマンは語った。 それから彼は変身しました。 彼は昆虫を研究することを知っていました。

確かに昆虫は小さいですが、動物種の 80% 以上を占めています。 彼らはまた特別な魔法を持っています。彼らのほとんどは完全な変態を起こします。 てんとう虫は、とがった黒いクローラーとして人生を始めます。 庭のタイガーモスは、贅沢な毛虫として生まれ始めます。 一部の魚類や両生類も変態しますが（哺乳類は決して変態しません！）、昆虫には外骨格があるため、その変態は目に見えないところで起こりますが、成体が完全に形成されて出現するとき、その効果はアテナが落ちてきたパーディックスをヤマウズラに変えるのと同じくらい驚くべきものになる可能性があります、または月桂樹に変えられるダフネ。

ノートルダム大学の新入生だったトルーマンは、著名な昆虫学者ジョージ・クレイグが運営する蚊の遺伝学研究室で働いていたが、彼は蚊がいっぱい入ったメッシュで覆われた紙箱の上に腕を組んで時間を過ごし、その蚊が彼の血を吸うのだった。彼が昼食を食べている間。 トルーマンが到着したとき、クレイグの研究室は主に蚊が媒介する病気の改善に役立つ可能性のある突然変異の特定に重点を置いていたが、マトロンと呼ばれるフェロモンを研究する副プロジェクトを行っていた。 交尾中、オスの蚊はマトロンを放出し、その結果、メスの蚊は交尾を望まなくなります。 「彼女はただ血が欲しいだけだ」とトルーマン氏は語った。 したがって、メスの蚊は一度だけ交尾します。 「ホルモンがこれほど劇的な行動変化を引き起こす可能性があるとは、私にとってとても驚きでした。」とトルーマンは述べた。

トルーマンはハーバード大学の生物学者リン・リディフォードの研究室で卒業研究を行った。 彼女はまた、昆虫の成長や行動に影響を与えるホルモンやその他の要因にも興味を持っていました。 （二人は後に結婚したが、リディフォードはトルーマンに対し、卒業するまでは結婚しないつもりだと告げた。）この一連の探求がトルーマンの研究を形作り続けた。 「私は巨大な蚕蛾を扱っていました」とトルーマン氏は語った。この蚕は、オウィディウスの物語に登場するものと同じくらい形を変えるライフサイクルを持つ生き物だ。 最初は体長6～7ミリほどの小さな毛虫です。 その後、4回脱皮し、その間に元の大きさのほぼ1000倍に成長し、絹の繭に包まれ、口が機能せず、食べることもできない大きな蛾として現れます。したがって、7日も経たないうちに死んでしまいます。が過ぎたので、すぐに交尾を目指します。 トルーマンは、こうした変化を制御するホルモンを研究し、「変態に夢中になり、変態時の行動に興味を持った」と述べた。 「これらの関心は、特に脳が変態においてどのように変化するかを理解したいという欲求に結びつきました。 毛虫の脳がどのようにして蛾の脳に変化するのかを理解したかったのです。」

ケンブリッジ大学でのサバティカル中、トルーマンとリディフォードは蛾の研究を休み、ショウジョウバエ、より一般的にショウジョウバエとして知られるものの観察を始めた。 「これらの巨大なカイコガには遺伝的ツールはありませんでしたが、ショウジョウバエには優れた遺伝的ツールがありました」とトルーマン氏は述べた。 科学者はショウジョウバエの遺伝子構造について非常に詳しい知識を持っています。 特定の遺伝子をノックアウトし、遺伝子がいつどのように発現するかを変更するツールが存在します。 あらゆる種類の突然変異を伴うショウジョウバエを簡単に注文できます。ハエが通常触角を成長させる場所に脚を生やす遺伝子突然変異を伴うショウジョウバエも注文できます。 このような研究は、コロンビア大学でフライ・ルームと呼ばれるものを運営していた生物学者のトーマス・ハント・モーガンによってほぼ1世紀前に行われた研究に遡ります。 現在、研究者は 200 万系統を超えるショウジョウバエにアクセスできます。 これにより、幼虫または成虫の段階で考えられるほぼすべての生物学的側面を正確に操作することができます。 「ショウジョウバエに関しては、想像力が制限されているだけで、技術的に制限されているわけではない」とトルーマン氏は語った。