アメンボもそうですし、一部のミズグモやヒアリも同様です。彼らはすべて沈まずに水の上を歩きます。彼らの細長い脚の足には、水面を突き破るのを防ぐ撥水性の毛や鱗が付いています。しかし、アメンボに関しては別のことがあります。魚やタガメに食べられそうになると、これらの昆虫はほぼ垂直にジャンプします。彼らは驚くべき速度で水面から空中に飛び出し、危険を逃れます。
「猿も木から落ちることがあるよ」
しかし、アメンボはどうやって水に沈まずにこれを行うのでしょうか?これは、水の表面張力が面積当たり一定の力にしか耐えられないためです。圧力が高すぎると膜が破れ、昆虫の足が沈んでしまいます。この事故が、パニックに陥って逃げるアメンボにも時々起こるかどうかは、これまで知られていなかった。結局のところ、アジアのことわざには、「猿でも時々木から落ちることがある」というものがあるのです。
ソウル国立大学のヤン・ウンジン氏らは今回、アメンボが実際にどれほど優れているかをテストした。彼らは高速記録を使用してアメンボの逃げのジャンプを記録し、関与する力と昆虫の動きの影響を数学的モデルを使用して決定しました。
常に臨界値を正確に下回ります
アメンボは測定されたジャンプの真の達人であることが明らかになりました。通常、ジャンプが発生すると、表面膜に深い凹みが形成されます。アメンボが力を入れれば押すほど、そして重ければ重いほど、このへこみはさらに深くなり、ひどい場合には裂けてしまいます。しかし、それはまさに決して起こらなかったことです。昆虫がジャンプしている間、足にかかる力は膜が裂ける限界を正確に下回っていました。
「アメンボは、水面が崩れる時期を知っているかのように行動しました」と研究者らは説明する。これを防ぐために、昆虫はジャンプ中に足を回転させたり傾けたりして、接触面を増やして力を軽減しました。アメンボは、逃げるジャンプのために、可能な限り最大のジャンプ力と距離と、水面の耐荷重との間の完璧な妥協点を見つけます。
アメンボが本能的にこの驚くべき能力を持っているのか、それとも若い動物でも押す力と脚の位置の間の適切なバランスを見つけなければならないのかはまだ不明です。しかし、これらの昆虫の跳躍技術を洞察すると、自然そのものが複雑な物理的問題を一見難なく解決できることが明らかになり、まさに自然の奇跡です。
出典: ソウル国立大学、技術記事: Nature Communications、doi: 10.1038/ncomms13698
