微生物のページ - 生き物ウェブ図鑑〜スモールズー

クマムシを顕微鏡観察 先日、息子（年長）と一緒にクマムシの顕微鏡観察しました。 玄関を出て、コケとってきて、動き回るクマムシを観察まで計30分ほどでした。 その方法を解説します。 珍しい生き物と思われがちですが、実は日本全国、道路の苔（コケ）や公園の木の皮など身近な環境にたくさんいます。それを見つけるのに少しのテクニックと顕微鏡という武器は必要ですが、見つけるたび、新しい喜びがあります。 ここではそのテクニックを含め、30分で観察する方法を教えます。 そもそもクマムシって何？ 不死身、地球最強と言われます（そのわけは下の方で学術的に解説）。 恐竜時代から今と変わらない姿で地球に生息しつづけるクマムシ。ゆえに、クマムシを観察することは、恐竜たちが歩いた白亜紀の地面を観察することでもある（おおげさ、笑）。 お子さんとクマムシを観察すれば、子供の理科心を刺激できるかも♪ クマムシの解説は下のほうにあります。 ３０分でクマムシ発見。ベールマン捕集装置も時計皿も使わない♪ 面倒くさかったので、ピンセットも時計皿もシャーレも使いませんでした。クマムシを観察するためによく使われるベールマン捕集装置（明かりでクマムシをペットボトルの底に集める装置）も使いません。手にしたのは、ビニール袋だけ。 どうやったか、クマムシ採取のおおまかな手順を説明します。 クマムシを30分で観察する方法 手順 ①ジップロック付きのビニール袋（100均で購入）を手に玄関を出ます。 ②銀ゴケを見つけたらビニール袋に入れます。どれが銀ゴケか区別の仕方は下の「『クマムシがたくさんいる苔＝銀ゴケ』の見つけ方」で解説しています。 ③マジックで採った場所やコケの様子を記録して、 ④家に帰ったら水（ペットボトルの天然水）を少量添加（ホームセンターで売っているスポイトを使いましたが、お弁当によくついている醤油差しでも構いません）。これだけで観察準備は完了です。20分経ったら、スポイトや醤油差しの口をコケに押し当ててコケに染み込んだ水分を吸い取り、一滴スライドガラスに乗せて観察します。 観察準備は以上です。 銀ゴケってどれ？ 水の量は？などの疑問は次の『詳細・コツ』を読んでください。 詳細・コツ コケ採取のコンディション まず、数日前から晴れが続いた日にコケを採りに行きます。乾眠クマムシを狙うためです。 雨が降ってる最中の苔や雨上がりの苔はなぜか生クマムシを探すのは激ムズです。死んでるクマムシが見つかることはあっても、生きたクマムシが見つかることはあまりありません（クマムシ採取を繰り返してきた筆者の感想に過ぎませんが、、、）。 なので、２日くらい連続して晴れが続いた次の日の苔を採取してください。そういうコケが活きがいいのです。 大事なのはどの苔を採るか？ クマムシがたくさんいる苔とあんまりいない苔が実際にはあります。ここはとても大事なポイントです。クマムシがたくさんいそうなコケを確実に採ってくること。これが30分で観察する秘訣です。 そして、クマムシがたくさんいるコケ、それは銀ゴケです。 『クマムシがたくさんいる苔＝銀ゴケ』の見つけ方 銀ゴケはコンパクトなコケです。 森の中に広がるふかふかしたコケではなく、コンクリートや古い建物のモルタル壁にチビチビついてるコケです。触るとぽろぽろ落ちてしまうようなコケです。 銀ゴケとか名前はいいから、とにかく、当たるコケを知りたい たしかに外に出てみるとどれが銀ゴケなのか初心者には分かりません。 そこで、写真でクマムシを見つけやすいコケを教えます。 下に３枚のコケの写真を並べました。 ずばり、中央と右の写真のコケはクマムシが見つかりやすいと思いますので、参考にしてみてください（筆者の経験にすぎませんが、、）。 ボリュームのあるコケや土の上に生えたコケ クマムシ発見率：低 道路やコンクリートの黒っぽいコケ クマムシ発見率：高 コンクリートの緑っぽいコケ クマムシ発見率：高 いかにもコケコケしたものより、みすぼらしくちょびっと生えてるコケの方がクマムシが多い気がします。 道路脇や古いコンクリートの壁やモルタルの壁についたカラカラに乾いたコケです。 北側の壁は発見率が高いように感じます。北側のコンクリートやモルタルの壁についたコケを３種類くらい採って観察すれば、クマムシが見れるでしょう。ひとつまみで十分です。 添加する水の量 水は加えすぎてはダメです。クマムシの濃度が薄まるからです。 コケがわずかに膨らむ程度に水を加えます。はじめは水を弾きますが、時間がたつとコケが水を吸い込みます。吸い込んだ後に水が残らない程度がベストと思います。その状態で２０分放置。そのあいだにクマムシが目覚め、動き出します。これを観察します。 顕微鏡は生物顕微鏡がオススメ これは意外に大事なことですが、顕微鏡は800倍以上の生物顕微鏡を強くおすすめします。実体顕微鏡はあまりおすすめしません。実体顕微鏡だと姿を小さく観察できるけど、体の中の様子までは詳しく見れないからです。 ときどきクマムシは体の中に卵を持っていることがありますが、実体顕微鏡ではそこまで詳しくみることは難しいと思います（もちろん50万くらいする高性能の実体顕微鏡なら観察可能かもしれませんが）。 ですので、せっかく見るなら光学顕微鏡がオススメ。 大事なのは鮮明に見えること。とくに子供は生物の精緻さを生で見れると見れないとでは、興味が変わってくると思います。鮮明に観察できれば、子供の好奇心も高まると思います。 信頼できて、なるべく安い光学顕微鏡をこちらにまとめました→ご家庭で顕微鏡観察する方法 では実際にこの方法で観察したクマムシをご紹介します。 モルタル壁のコケ（山梨県甲府市） 目が赤く、体が緑色をしたクマムシ発見。生物顕微鏡だとクマムシの体の中の構造まで鮮明に見れる。 こんなクマムシもいました。 道路のコケ 道路のわきのコケにいたクマムシが下（生物顕微鏡で観察。400倍。接眼レンズ10倍、対物レンズ40倍） このクマムシは脚をゆっくり動かし、合計３２本も爪を持っていました。 樹の皮 別の日、山梨県北杜市の公園。昔クマムシは木の皮にもいると読んだことがあったので、公園に生えた木の皮も試しに調べました。クルミの木の樹皮を少しだけとってビニール袋にいれて近くの小川の水をちょっと入れて持ち帰り。（こういうことするとクマムシが木の皮由来なのか小川由来なのか分からなくなるので、研究的にはNGですね、、、） するとこんなクマムシがいました。 さっきのと比べると動きが速く、こっちの方が体が透き通ってた。２つちいさな黒い目があってかわいい。 岩の上のコケ 同じく山梨県北杜市にある公園の岩の上のコケ。 こんなのがいました。 以上、観察結果です。 是非皆さんもクマムシ観察してみてください。ふつうに楽しいです♪ 以下はクマムシの少しめずらしい映像です。偶然撮れました！ クマムシの脱皮 クマムシもザリガニみたいに脱皮するようです。 ころがるクマムシ 撮影のときにカバーガラスを少し横に動かしたら転がりました。手足がぷりぷりしてるのが分かります。 以上、クマムシの珍しい映像でした。 次に、クマムシが不死身、地球最強と言われるわけを、その根拠（科学データ）に基づいて解説します。 不死身、最強生物の理由はクマムシの乾眠にあり クマムシは不死身、地球最強と言われますが、それはクマムシが乾眠状態に以下の実験をしても死ななかったからです。すべて実際に研究者が行った実験結果です。 実験１ 宇宙で死ななかった ヨーロッパのチームが人工衛星が打ち上げ、人工衛星が宇宙空間に到着すると、穴の空いた箱を宇宙空間に曝露。この箱の中に乾眠状態のクマムシが入ってて、１０日間さらして、地球に持ち帰り調べたところ、死んだクマムシもいたけど、生きているクマムシもいたそうです。 よって、クマムシは『宇宙空間にさらされても死なない』。 実験２ 世界一深いマリアナ海溝より何倍も高い圧力でも平気だった 乾眠状態のクマムシをカプセルにいれ、6000気圧まで圧力をかけても死ななかったそうです。6000気圧は水深6万メートルに相当。そんな深い海は世界のどこにもないが、それほどの気圧をかけたあとでも、クマムシはちゃんと動き出した。今はさらに研究がすすみ、75000気圧でもいけるとのこと。 よって、クマムシは『75000気圧でも死なない』。 実験３ 120℃以上でも死ななかった ドワイエールという研究者が、樽状のクマムシが120℃でも死なないことを報告したもの。今ではもっと研究が進んで、151℃まで耐えれることが分かっているそう。 よって、クマムシは『151℃でも死なない』。 でも、樽状でなくふつうに歩き回る状態のクマムシは、50℃も耐えられずに死んでしまうというのもポイント。 実験４ 絶対零度（-273℃）でも死ななかった ベクレルという人が絶対零度（マイナス273℃）、超低温の世界でも樽状のクマムシは生き残ることを証明しています。 よって、クマムシは『マイナス273℃でも死なない』。 実験５ 真空に耐えた クマムシは真空状態に長い時間さらしても簡単に復活します。宇宙空間が大丈夫なのだから真空も大丈夫というのはもはや当たり前。 よって、クマムシは『真空でも死なない』。 以上が実験データです。たしかにクマムシが不死身、地球最強な気がします。 それでは次にその最強の理由、クマムシの乾眠状態という現象を解説します。 樽状になると強くなる。乾眠状態とは？ クマムシは『乾眠状態』という、体の形が樽状になってカラカラに乾燥している状態に変身することができます。どういうことかというと、 クマムシはいつもはコケの中などを歩いていてエサを探しています。コケは日差しに照らされてすぐに乾燥するので、クマムシもそれにあわせて自分も体を丸めてカラカラになることで死ぬのを防いでいるのです。苔が乾燥するのに合わせて自らの体もカラカラに乾燥させ、いわば仮死状態になるのです。 そしてこの仮死状態が上記の実験結果の通り、高い耐性を発揮するということです。 朝つゆや雨で苔がふたたび濡れたら、樽状のクマムシは水分を吸って、数十分でふたたびあの形に戻ってまた歩き始めます。 このようにクマムシは、コケというとても過酷な環境を生き抜くための作戦を長い年月をかけて築きました。 ちなみに、樽状ではないとき、クマムシがふつうに歩いている状態では簡単に死にます。顕微鏡観察していて、顕微鏡のライトの熱やカバーガラスの重みでも死にます（実際、死にました）。生身のクマムシはとてもか弱いです。 では次に、なぜ乾眠状態になるとクマムシは不死身になるのか解説します。 秘密はトレハロースにあり トレハロースという物質を知っていますか？ パンやお菓子にもよくは入っている添加物です。 1832年にライ麦から発見され、その高い保水力ゆえ、食品や化粧品への実用性が期待されがら、なかなか大量生産ができずにいた夢の糖質添加物です。 でんぷんを材料に安く大量生産する技術が岡山県の企業によって発明され、現在広くパンやお菓子、総菜、化粧品に使われるようになりました。 トレハロースは自然界の多くの動・植物や微生物中にある。 動物ではエビや昆虫類に含まれている。バッタ、イナゴ、蝶、ハチなど多くの昆虫の血糖はトレハロースであり分解酵素・トレハラーゼによってブドウ糖（グルコース）に変えて利用している。また、スズメバチとその幼虫の栄養交換液の中にもある。 昆虫の血糖としてのトレハロース濃度は、400-3,000 mg/dL（10-80 mM）の範囲にある。この値はヒトのグルコースとしての通常の血糖値100-200mg/dLに比べてはるかに高い。この理由の一つとして、トレハロースがタンパク質に対して糖化反応を起こさずグルコースに比べて生体に有害性をもたらさないためである。 植物ではひまわりの種子、イワヒバ、海藻類などに含まれている。また菌類では椎茸、シメジ、マイタケ、ナメコ、キクラゲなどキノコ中に乾燥重量当たり1-17%もあって別名マッシュルーム糖ともいわれる。その他に、パン酵母や酒酵母などの微生物にも含まれている。 ヒトはトレハロースを生合成しないが、小腸と腎臓はトレハロース分解活性を有し、トレハロースをグルコースに分解し消化吸収することができる。 引用：Wikipedia（トレハロース） 以上のように、トレハロースは虫、エビ、植物の種子などで多く使われていることを考えると、原始的な糖と言えるかも知れません。 そしてその原始的な糖はなんと、クマムシの仮死状態にも一役買っています。 最強生物クマムシはトレハロースを持つ クマムシは乾燥状態（仮死状態）になるとき、体の内のグルコースをトレハロースに変換させます。 トレハロースは不思議な効力をもっていて、ふつう乾燥した細胞は水を加えても死んだままで元に戻ることはありませんが、トレハロースを含む細胞はからからの乾燥下でも細胞の各種組成物質を可逆的に保持し、水が加えられるとふたたび細胞機能が復活、生物として動き出します。 クマムシはこのトレハロースの魔法を使っているのです。 ほかの生き物にもトレハロースを使うものがいます。たとえば、砂漠の植物や虫の卵なども体内にトレハロースをためて、乾燥してカラカラになっても死なず、雨がふればすぐに復活することが分かっています。また干し椎茸を水に浸すと、再びぷりっぷりの身に戻るのもトレハロースのおかげと言われています。キノコ類は多くトレハロースを含みます。 トレハロースがなぜそのような乾燥からの細胞の復活を可能にするか、その原理はまだ分かっていませんが、クマムシが乾燥状態から水が加えられると、またみずみずしく動き出すことができるのは、トレハロースのおかげ、ということは分かっています。 一方、宇宙の宇宙線や高圧、高温になぜクマムシはここまで強い耐性を有するのはまだ詳しいことは分かっていません。 ただ、2015年にPNASという有名な科学雑誌に掲載された内容によると、クマムシのゲノム全体の17.5％に大量の外来DNAが含まれていたということです。その大部分は細菌（16％）、菌類（0.7％）、植物（0.5％）、ウイルス（0.1％）、古細菌（0.1％）のDNA。クマムシのゲノムなのに細菌やウイルス、植物の遺伝子が入っているなんて不思議ですね（しかし筆者はむかしウイルスの研究をしていたので、ドメインを超えて遺伝子が導入されることが決して珍しくないことを知っています。また、ダーウィンの自然選択説では説明できない生物の進化のメカニズムを、このようなドメインを超える遺伝子移動で説明できるのではないかと踏んでいます。自分が生きている間に、進化論に肩を並べる新しい進化説が樹立されるかもしれないと思うとウキウキします）。 クマムシの能力は、このような外来遺伝子によって強化されたものかもしれませんが、詳しいことはまだ分かっていません。 前述のPNASの論文紹介はこちら↓ https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/15/a/120100053/ 恐竜時代にクマムシはいた ちなみにクマムシは恐竜時代（白亜紀）にはすでにいたことが琥珀（こはく）の化石で分かっています。つまり、クマムシはティラノサウルスやステゴサウルスの寝床の下の苔にもいたことになります。それを考えると悠久の時間に思いをはせて、不思議な気分になります。 以上、クマムシを30分で観察する方法＆クマムシ解説でした。

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クマムシはどこにいる？近所の苔からクマムシを30分で見つける方法

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