引っ越しよ、セミ：これらの生き物も長い間「暗くなる」 | 科学

この春、2 つの主要なセミの仲間が同時に羽化したおかげで、南東部と中西部でセミが飛び交っています。 それらの 17 年周期と 13 年周期が一致するのは、トーマス・ジェファーソンがホワイトハウスにいた 1803 年以来初めてです。 その結果、1兆匹以上のセミが鳴き声を上げ、見逃せない光景が見られると予想されています。

これらの昆虫はどこに行ったのでしょうか？ 彼らは地下で人目につかないようになりましたが、彼らは一人ではありません。 多くの種は、一生のほとんどを伏せて過ごし、再び姿を現す時が来るのを待つという生存戦略を採用しています。 私たちは、騒々しい昆虫を含む、「暗闇に行く」ことを好む 6 つの最も信じられない種にスポットライトを当てました。

砂漠に住むカエル

オーストラリアの砂漠には、通常は地表の下で数十万匹のカエルが生息しているとは考えられません。 彼らはそこで乾燥した数か月間、場合によっては何年も休眠状態で過ごします。 短期間の湿った期間は、熱狂的な活動を引き起こします。 オーストラリア博物館とニューサウスウェールズ大学の両生類と爬虫類の保護生物学の学芸員、ジョディ・ローリー氏は、オーストラリアのカエルの多くは古代の湿った環境で進化し、その後今日の乾燥した環境に適応したと指摘する。 「淡水にこれほど依存している動物が、このような一見敵対的な環境でも生き続けることができるというのは、非常に驚​​くべきことだと思います」と彼女は言う。

アマガエルを含むいくつかの科のカエルは、体からあまり多くの水分を失わずに乾燥した環境を生き延びるために、一種の夏冬眠である排卵期間を利用します。 彼らは地下を掘り、再び雨が降るまで貴重な水を保持する脂肪の多い皮膚分泌物で体を覆うことによってこれを行います。 「この方法で彼らがどれだけ長く生き残れるかはわかりません」とローリー氏は言う。

雨が降ると、カエルは自分で穴を掘り、餌をむさぼり食べ、仲間を見つける時間がほとんどありません。 「ほとんどの種は『爆発的繁殖体』です。彼らの交尾期間は非常に短いため、熱狂的に交尾します」とローリー氏は言う。 その後、別の競争が始まります。オタマジャクシはカエルに成長し、次の雨を待つために身を埋めなければなりません。 「このため、ほとんどの砂漠のカエルは幼生期間が非常に短いのです」と彼女は言います。 「スピードが重要です。」

蘭「リップヴァンウィンクル」

多くの種類のランを含む 100 種類以上の植物が地下で休眠状態に入り、春の出現を最大 20 年間スキップします。 20年間の眠りの間にアメリカ独立戦争を逃したワシントン・アービングの架空の人物にちなんで、それらを「リップヴァンウィンクル」蘭と呼ぶ人もいます。

東京大学の進化生態学者リチャード・シェファーソン氏は、この戦略は何度も進化してきたと語る。 ほとんどの場合、休眠は植物が毎年の発芽と開花に伴うコストやリスクなしで生き残ることを可能にする適応であると思われる、と彼は説明する。 ランが発芽すると、食べられる危険があり、多くのレディーススリッパを含む一部の種では、その努力によって受粉率と繁殖率が 10 パーセントというひどい数字になります。 そのため、多くのランは生き残るため、さらには繁殖するために別の方法を採用しています。

休眠中のランは、根の中に生息する菌類を消化することで必要な栄養を得ることができ、菌類を燃料とする種の中には光合成をまったく行わないものもあり、これにより極端な休眠状態が可能になります。 たとえば、サンゴ根蘭は通常、5 年に 4 年は休眠状態となり、完全に地下で生活します。 「発芽すると花が咲きますが、自家受粉者となるように進化しており、100%受粉できるようになりました」とシェファーソン氏は言う。 「それでは、このランは、通常は休眠状態にある生活史を進化させてきたのです。なぜなら、光合成を行わず、大きくなって蓄えられた資源がいっぱいになるまで開花できないのに、なぜ発芽する資源を無駄にするのでしょうか？」

居眠りヤマネ

欧州食用ヤマネはリスに似た夜行性哺乳類で、おそらく世界で最も熱心な冬眠動物です。 この動物は、条件によっては 1 年のうち 11 か月以上、地下の巣穴で眠ることができます。 冬眠と夏の遠征を組み合わせたこのマラソン前に食用ヤマネが蓄積する体脂肪は、ローマ人にとって特に魅力的なものとなった。 彼らは、蜂蜜に浸したり、ケシの実で丸めた小型哺乳類をむさぼり食しました。この習慣がこの種の名前の由来となっています。

ヤマネは通常、一年のうち起きている時間よりも冬眠している時間の方が長いですが、太陽の周りをほぼ一周するほど眠りが続く年もあります。 なぜ？ いくつかの研究によると、近年、ヨーロッパブナの種子が不足していることが示唆されており、ヨーロッパブナは好不況のサイクルで生産されるヤマネの主要な栄養源である。 これらの種子が不足すると、ヤマネは交尾をしません。おそらく、冬眠の3か月前に生まれたばかりの子が、生き残るために十分な速さで太ることができないためでしょう。 生殖能力のないこの数年間、ヤマネはどうやら起きている価値をあまり感じていないらしい。 しかし、別の研究では、ヤマネは別の衝動によってほとんどの時間を地下で過ごすようになり、夜行性のフクロウなどの捕食者から食べられないようになっていることが示唆されています。

破壊できないクマムシ

クマムシはクマムシとも呼ばれる驚くべき微細な動物で、あらゆる種類の極限状態でも生き残ることができます。 ほぼ完全な脱水状態により体が縮み、代謝がほぼゼロになるまで低下する可能性があります。 この状態では、餌も水もなしで30年以上生き続けることができます。 華氏 300 度を超える爆発温度、絶対零度に近い寒さ、さらには宇宙の凍った真空の放射線にも耐えることができます。 クマムシは 6 億年前から地球上に存在しており、これは地球上のこれまでの 5 回の大量絶滅すべてですでに生き残っていることを意味します。

クマムシは活動していない状態では死んでいるように見えますが、どのようにして出現するのか正確には完全には理解されていません。 しかし、人間を含む地球上の他の種のほとんどが消滅したとしても、彼らはおそらくまだそうし続けるでしょう。 オックスフォード大学とハーバード・スミソニアン天体物理学センターによる研究では、超新星から小惑星の衝突に至る終末的な大惨事に対する地球上の生命の回復力を調査し、この小さな生物は太陽が滅ぶまでどんな大惨事でも生き残る可能性が高いことが判明した。

アフリカ肺魚

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水路が干上がると、アフリカ肺魚は驚くべき適応方法を持っています。その適応方法が非常に成功し、この種は驚くべきことに 4 億年にわたって変化せずに生き残ることができました。 これらの動物は、典型的な魚よりもウナギに似ており、陸上を移動できるように細い手足を持っています。 肺魚にはえらがありますが、真の肺もあります。つまり、口から空気を呼吸することができ、そこから酸素のほとんどを摂取します。

乾燥期には肺魚は泥と自分の粘液の中に繭を作り、粘液が固まって保水シェルターとなり、バクテリアや病原体から身を守り、呼吸できるように気道を残します。 彼らは食べたり飲んだりすることのない無気力状態に入り、その代わりに蓄えられたエネルギーで生き、心拍数を1分あたり2拍に落とします。

肺魚は何か月も、あるいは何年もの間、水が戻ってきたという信号を待ちます。 川や湿地が新しくなり、呼吸のために開いた口が水で満たされ始めると、彼らは再び現れる時が来たことを知っています。

セミ

雄の「鳴く」セミは、中空の腹部の膜を振動させて象徴的な音を出しますが、今年はオクラホマ州からウィスコンシン州、メリーランド州まで鳴き声を上げています。 セミは一生のほとんどを地下で静かに過ごします。 ただし、他の多くの種とは異なり、休眠状態ではありません。 「地下のニンフたちは活発に穴を掘り、動き回り、木の根を食べています」とスミソニアン博物館の昆虫学者フロイド・ショックリー氏は電子メールで書いている。 「彼らは長い間ニンフとして留まるだけです。」

ニンフの生活環は遺伝子によって制御されており、根の中から落葉樹の宿主から季節の移り変わりの合図も受け取ります。 羽化が予定されている年の間、彼らは天候を待ちます。 「地下12～18インチで土壌温度が華氏64度以上に上昇することが、彼らが逃げ道を掘り始める引き金となる」とショックリー氏は書いている。

おそらく 13 年、あるいは 17 年間ニンフとして過ごした後、この昆虫は地上でわずか数週間を過ごし、その間に交尾し、雌が木に卵を産みます。 6、7週間後にそれらの卵が孵化すると、新世代のニンフが地面に落ちて穴に潜り、サイクルを最初からやり直します。そのほぼすべてが地下で行われます。

トップ画像クレジット: Emily Lankiewicz によるイラスト / Auscape / Universal Images Group via Getty Images / Eric Hunt via Wikipedia under CC By-SA 4.0 / Marco Simonini / REDA&CO / Universal Images Group via Getty Images / Kiosya Y、Vončina K、Gąsiorek P ( 2021) マスカレン諸島のエキニシダ科: モーリシャスの驚異。 進化体系学 5(1): 93-120。 CC By-SA 4.0 / MediaNews Group / Reading Eagle経由 Getty Images