クマムシのひみつ
   北海道滝川高校科学部員のみなさん&名苗顕治先生

小林部長) ぼくたち滝川高校科学部は毎年1回、全道規模の高文連で研究発表をしていて、今年(2006年)度は2部門に参加し、ひとつはエステル化合物に関する研究、そしてもうひとつが、これからお話しするクマムシについての研究発表でした。きょうはクマムシという生き物の不死身っぷりをお伝えし、どこにでもいるのにほとんど知られていないこのマイナーなクマムシをメジャーにするために(笑)発表していきたいと思います。

クマムシって何?

小林部長) さて、クマムシは0.15mmから0.7mmほどしかなく、顕微鏡でようやく姿形が見分けられる、という大きさです。体には4対の脚があって、脚の先にはカギ爪がついています。
 クマムシって何の仲間? ってよく聞かれるんですが、緩歩動物門という、クマムシだけからなるグループが作られていて、「クマムシの仲間です」としか言いようがないんですよね。この緩歩動物門の中には1000種類(属)くらいのクマムシがいて、このうち100種類(属)くらいが日本にいる、と言われています。

クマムシの生活

小林部長) 次にクマムシの食べ物ですが、オニクマムシというやつは肉食、ほかのクマムシは植物の液を吸う、つまり植物食だと言われています。どこに住んでいるかというと、いちおう水生生物ということで、湿ったコケの中とかにいます。でもこれ、水中をうまく泳げない、ヘンな水生生物です。卵で殖えるのですが、脱皮で脱いだ皮の中に、コンペイトウのような形をした卵を産みつけます。
 さて、このクマムシの最大の特徴と言ってもいいでしょう、「被のう形成」と「タン状態」のことを解説します。

クマムシが「不死身」なわけは

岡本部員) 「タン状態」って、何ですか?

小林部長) うん、いい質問だね。タン状態というのは、脱水状態になって生命を維持することです。

会場) 「タン」ってどういう意味? 漢字でどう書くの?

小林部長) え? えっと……?

名苗顧問) 英語です。「TUN」という綴りで。酒樽とかっていう意味です。クマムシが樽のような形になるんで「タン状態」と呼んでいるわけです。

小林部長) ……だそうです。「乾眠」とも呼びます。普段は水分85%のクマムシが、水分3%ほどになります。このタン状態のクマムシがどれほど強いか、いろんな人が実験しています。温度に対しては、マイナス200度のまま20カ月経っても生きていた。マイナス272度で8時間おいても死ななかった。人の致死量の1000倍のX線を当てても平気だった。6000気圧に耐えた。120年前からタン状態だったクマムシに水をかけたら動いたとか。これはすぐ死んじゃったようですけど。電気や薬品にも強いと言われています。
 そして、タン状態に似ているけれど少し違う「被のう形成」というのもあります。

岡本部員)「被のう形成」って何ですか?

小林部長)はいはい。被のうとよばれる皮を作って、その中で縮こまって危険を避けることです。縮こまっている状態はタン状態に似ています。

会場)タン状態と被のう形成の違いは何ですか?

小林部長)えーっと、代謝率が違いますね。被のう形成の方が代謝率は高いです。この他、酸素が少ないとき「窒息仮死」と呼ばれる状態になることもあります。ただ、あまり酸素が少なすぎるとダメです。5日間程度なら、もとの環境にもどせば復活するといわれています。

クマムシを探せ!

河原部員) さきほどクマムシがコケの中にいる、と説明がありましたが、実は地上、海中のほぼ全ての環境にクマムシはいる、と言っても過言ではありません。ただ、ぼくたちが採集するときは、コケの中を探すのが簡単です。

会場) コケって、その辺の地面に生えているコケにもクマムシがいるんですか?

河原部員) そうですね。学校の校門の前の歩道のアスファルトの割れ目に生えているコケとか、グラウンドに生えているコケとかに普通にいます。
 ただ、とにかく微生物なので、採集するには特殊な装置を使います。「ベールマン装置」と言います。漏斗を用意し、下部のパイプ部分にゴム管を被せて、クリップで留めておきます。漏斗の内側にストッキングの切れ端を置いて、その上に採集してきたコケを入れます。ここに蒸留水を注ぎ、しばらく放置しておくと、クマムシや微生物類が水中に落ちてくるので、頃合いを見計らってゴム管のクリップを外し、水を容器に受けます。あとはこの水を少しずつシャーレに分けて、顕微鏡でひたすら捜索するんです。
 「ベールマン装置」を使うこのやり方で一番の悩みのタネは、男所帯のわれわれ科学部員が、いったいストッキングをどこから調達するか、ということです(笑)

肉食クマムシ新発見?

伊藤部員) こうやって苦労して採集したクマムシを使って、僕たちはいろいろ実験をしています。
 まず、クマムシを3つの属に同定し、属によるエサの違いについて調べてみました。クマムシの属を同定するには、顕微鏡で観察しながら、口の部分や、カギ爪の形の違いを見分けます。この方法で、ヤマクマムシ、チョウメイムシ、オニクマムシの3つの属を生きたまま同定できるようになりました。
 それぞれのクマムシを容器に分け、センチュウ、ワムシ、それに枯れたコケの葉といろいろ与えてみて、数の変化を追いました。その結果、オニクマムシが肉食、ヤマクマムシは枯れたコケしか食べない、というふうに定説通りだったのですが、従来「オニクマムシだけが肉食」と言われていたのに、チョウメイムシに肉食の可能性のあることが分かりました。

クマムシはほんとに不死身?

伊藤部員) それから、加熱に対する抵抗力も調べてみました。
 スライドガラスに生きたクマムシを含む水滴を垂らし、カバーガラスを乗せます。しばらく放置し乾燥させてタン状態をつくります。それをホットプレートの上に乗せて加熱しました。クマムシはタン状態になると考えられます。
 加熱のスピードが、その後のクマムシの復活率に関係するかどうかを調べるのに、条件を変えて比べてみました。2分間かけて100度まで熱した時と、10分間かけて100度まで加熱した場合とで比べてみたのですが……
 これがなかなか復活してくれないのです。
 過去の実験では、150度の熱にも耐えたとされているのですが、僕たちの実験では、さすがのクマムシも150度で生き残るのはかなり難しいのではないか、と思われる結果になりました。

ぼくらがクマムシにハマったわけ

名苗顧問) ビデオをご覧いただきましょうか。顕微鏡で撮影したクマムシですが、この動き……。これを見て私、クマムシにハマりました(笑)。
 クマムシの体には頭があって、消化管があって、お尻のほうに生殖腺があります。ノドに当たる部分にハリを持っていて、肉食のオニクマムシでは、このハリを線虫に差し込んで体液を吸います。
 余談ですが、このタン状態のクマムシからヒントを得て、臓器移植に用いる臓器をタン状態にして長く保存できないか、という研究も最近進んでいるそうです。
 強い強いと言われるクマムシなんですが、タン状態になっていないと非常に弱い微生物だと思います。生徒が先ほど、コケの中にすんでいると説明しましたけれど、晴れた日にはじっとして、雨の日にだけ動き回って餌を食べたり生殖したり、そういう生活を送っているんだと思います。
 クマムシだけでなく、例のベールマン装置を使うと、コケの中からセンチュウとかワムシとかゾウリムシとかもたくさん出てきます。これ、生物の教科書だと「池や水たまりなどの水中にいる」と書いてありますよね。ところがコケの中にもすんでいるんです。
 われわれの足の下に、目に見えない何億もの微生物たちがワシャワシャいる、それら全部が大切な命なんだという、そのことに気づかせてくれるのがクマムシ。観察するたびに、そんなクマムシにありがとうと言いたくなるのです。


出演 北海道滝川高校科学部員のみなさん                  
小林広樹さん(2年)、平間広大さん(2年)、河原慧吾さん(2年)
伊藤伸洋さん(2年)、加津一輝さん(1年)、岡本北流さん(1年)
名苗顕治先生(顧問)


2006年12月9日、たきかわ環境フォーラム「エコカフェ」(たきかわホール)での話題提供から。
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