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ミバエがあなたが思っているよりも賢い理由

ミバエがキッチンで腐ったバナナをどうやって見つけるのか疑問に思ったことはありませんか? ネバダ大学リノ校の科学者たちが答えを持っています。ハエはあなたを困らせるために家の周りを目的もなく飛び回っているように見えるかもしれないが、金曜日にCurrent Biology誌に発表された研究によると、ミバエは実はおいしい匂いの源を探すために意図的な動きをしていることが明らかになった。ミバエ、または キイロショウジョウバエショウジョウバエは、生物学的プロセスを研究するための安価でアクセスしやすいプラットフォームを提供するため、最も広く研究されている生物の 1 つです。ショウジョウバエは人間とはまったく異なるように見えますが、病気を引き起こす遺伝子の 75% を共有しているため、科学者はショウジョウバエを使って人間の病気をより深く理解してきました。研究者たちは、これらの小さな昆虫が風の強い環境で食料源を見つけるために、キャスト・アンド・サージと呼ばれる意図的な戦略を実行することをずっと以前に記録しました。この技術では、ショウジョウバエは何かおいしそうなものの匂いをかぎ、匂いを追って風上に向かって突進し、匂いがわからなくなると左右にキャストして再びその匂いを探します。科学者たちは、風に漂う匂いを捕らえたからといって、その発生源が近くにあるとは限らないと説明している。むしろ、そよ風が遠くから匂いを運んできた可能性が高い。そのため、キャスト・アンド・サージ法は、風に漂う匂いの発生源を突き止めるのに効果的な方法である。では、風がないとどうなるのでしょうか?「彼らはもう一つ秘策を秘めている」と、この研究には関わっていないルンド大学の感覚生物学准教授マーカス・ステンスマー氏は言う。風がない場合のトリック：ハエは下降して旋回する動きをする。著者らは、ハエが静止した空気中で匂いに遭遇してそれから匂いを見失うと、匂いの源を見つけようとして下降旋回することを発見した。この行動はそれほど衝撃的ではないかもしれない。ハエを描いた漫画のほとんどは、臭い食べ物の山の周りを飛び回っている。しかし、科学者が静止した空気の環境でミバエがどのように行動するかを記録したのはこれが初めてであり、長年信じられてきた人間の直感を裏付けるものとなった。静止した空気の中で匂いを嗅ぐということは、その発生源がおそらく近くにあるということを示しており、シンクアンドサークルアプローチがより有用になります。一部の研究者は、犬とネズミは匂いを嗅ぎ分けるために高いところや低いところを嗅ぎ回るという類似した行動を示すと提唱している。研究を進めるために、著者らはまず、無風の環境でハエの嗅覚を刺激する方法を見つけなければならなかった。しかし、風がない状態で匂いをどうやって伝えるのだろうか？この研究の筆頭著者であり、ネバダ大学リノ校の生物学および工学の博士研究員であるデイビッド・スタプスキー氏は、科学者らの 「嗅覚のための仮想現実」というアプローチ。研究者らは、ハエの鼻に相当する触角に光で活性化するニューロンを持つ遺伝子組み換えハエを使用した。その結果、研究者らは実際の匂いの代わりに赤い光の閃光を使ってハエの嗅覚を刺激することができた。光に基づくこのアプローチにより、研究者らは宇宙空間で見つけるのが難しい制御された匂いの雲を届けるという困難を回避することができた。著者らは、ライトのオン/オフを簡単に切り替えて、匂いの代わりとして光を正確に届けることができました。研究者らは、ハエの動きを3次元で追跡するために12台のカメラを備えた特注の風洞で研究を行いました。昆虫を自然な飛行状態で監視することは非常に難しいことで有名です。そのため、ハエの動きは3次元ではなく2次元に及ぶため、歩くハエに関する研究が多く行われています。著者らは、ショウジョウバエが空気の状態に応じて異なる動きをするのを観察し、ショウジョウバエは風の存在と方向の両方を感知できると推測した。「運転中に車の窓から頭を出して、風があるかどうかわかりますか？」と、この研究の主任研究者で機械工学助教授のフロリス・ファン・ブリューゲル氏は尋ねた。空中を移動しながらそよ風を感知するのは難しいが、ショウジョウバエはとにかくそれが得意だ。著者らは、ハエは匂いに遭遇すると速度を落とし方向転換することで、風があるかどうか、また風がどこから来ているのかを判断するのではないかと示唆している。「これは、この非常に小さな、一見単純な脳の中で行われている、かなり複雑な計算だ」と、この研究には関わっていないカリフォルニア工科大学の神経科学教授エリザベス・ホン氏は述べた。神経生物学の専門家であるローザンヌ大学のリチャード・ベントン教授によると、ショウジョウバエが匂いを嗅ぎ分ける仕組みを理解することで、科学者は蚊などの有害な害虫についてより深く理解できるようになるという。科学者たちは、病気の伝染を抑えるために、蚊が人間を見つけて吸血する能力を阻害することに特に関心を持っている。ハエの嗅覚は、屋内の化学物質漏れの原因を突き止めるために設計された次世代の追跡装置にも役立つ可能性がある。おそらくこの研究は、ショウジョウバエに対する尊敬を集めることになるだろう。結局のところ、ショウジョウバエは、風のない私たちの家の中の匂いを追うことで、人間と共存する方法を見つけ出したのだ。「彼らの脳はとても小さいです」とベントン氏は言う。「しかし、彼らはそれを使って多くのことを行っています。」 #ミバエがあなたが思っているよりも賢い理由