Farrar, Straus and Girouxの許可を得て転載している。 クリスティー・ウィルコックス著『How Earth’s Deadliest Creatures Mastered Biochemistry』より引用。 Copyright © 2016 by Christie Wilcox.
ゴキブリが夢を見るかどうかは知らないが、もし見るなら、ジュウシマツが悪夢に大きく登場するのだろうと想像している。 この小さくて孤独な熱帯のスズメバチは、私たち人間にはほとんど関係ありません。結局のところ、彼らは私たちの心を操作して、無防備なゴキブリにするように、生まれたばかりの私たちを喜んで生きた食事として提供することはないのです。 このスズメバチは、「エイリアン」シリーズで胸をかきむしるような恐怖を与えた。 メスのスズメバチが自分の子供に食べさせるゴキブリの心を支配し、恐怖感や運命から逃れようとする意志を奪うという、グロテスクではあるが単純なストーリーである。 しかし、映画で見るのとは違い、健康だったゴキブリを頭の働かないゾンビに変えるのは不治のウィルスではなく、毒なのである。 906>
脳は、人間の脳であろうと昆虫の脳であろうと、その中核は単なる神経細胞である。 神経細胞のオン・オフを切り替えることができる毒化合物は、潜在的に何百万種類も存在します。 ですから、私たちの脳を含む、注意深く保護されている中枢神経系を標的とする毒があることは、驚くには値しません。 毒の中には、体内の離れた場所に注射され、血液脳関門を通過して、生理的な障害を乗り越えて被害者の心に入り込むものもある。 906>
Making of a zombie
Jewel Wasp は、神経毒の毒がいかに麻痺させる以上の働きをするかを示す、美しいが恐ろしい例である。 このスズメバチは、被害者のほんの一部の大きさですが、上から攻撃を開始し、急降下して、ゴキブリを口でつかみながら、「針」(卵鞘と呼ばれる卵を産む体の部分が変化したもの)を体の中央、胸部、第1脚の間に狙いを定めます。 ゴキブリを一時的に麻痺させ、次の一刺しをより正確に狙えるようにするのである。 906>
スズメバチの針は、ゴキブリのドーム内のどこにあるかを感知して、その脳の一部に直接毒を注入できるほど、その犠牲者によく同調している。 針はゴキブリの頭の中で感覚を研ぎ澄まし、機械的・化学的な手がかりを頼りに神経節鞘(昆虫版血液脳関門)を通過する方法を見つけ、まさに行くべきところに毒を注入することができるのだ。 科学者たちは、ゴキブリの脳の2つの領域を人工的に切り取って、スズメバチがどう反応するかを調べました。それが取り除かれると、スズメバチはそれを見つけようとし、針を埋め込んで長い時間をかけて、なくなった脳の領域を探します。 まず被害者は、よりによって自分自身を毛づくろいする。ゴキブリの前足が、体への刺し傷によって引き起こされた一過性の麻痺から回復するとすぐに、約30分かかる潔癖な毛づくろいを始めるのである。 頭を刺したり、一般的にゴキブリにストレスを与えたり、刺す活動をせずにスズメバチと接触しても、同じような衛生的な衝動は引き出されなかったので、科学者たちはこの行動が毒に特有であることを明らかにした。 この突然の清潔欲求は、ゴキブリの脳内にドーパミンが溢れることによっても誘発されるので、毒に含まれるドーパミン様化合物が、この潔癖行動の原因ではないかと考えている。 毛づくろいそのものが毒の有益な機能なのか、それとも副作用なのかは議論がある。 906>
ドーパミンは、昆虫から人間に至るまで、幅広い動物種の脳で見られる興味深い化学物質の1つで、その効果はこれらすべての種で不可欠です。 私たちの頭の中では、ドーパミンは精神的な「報酬系」の一部であり、楽しいことがあるとドーパミンが大量に分泌される。 ドーパミンは私たちを気持ちよくさせるので、素晴らしいものですが、中毒的な行動や、コカインなどの違法な物質から感じる「高揚感」にも関連しています。 ゴキブリも、脳内にドーパミンがあふれたときに、虫のような多幸感を感じるかどうかはわからないが、私はそう思いたい。 (動物が、これから迎える恐ろしい結末から何の喜びも得られないのは、あまりにもぞっとするようです。)
ゴキブリが掃除している間、スズメバチは犠牲者のもとを離れ、適切な場所を探します。 彼女は子供とゾンビゴキブリの供物を置いておける暗い穴が必要で、適切な場所を見つけ準備するのに少し時間がかかる。 30分後、彼女が戻ってくると、毒が効いていて、ゴキブリは逃げる意志をなくしている。 原則的に、この状態は一時的なもので、幼虫が孵化して餌を食べ、蛹になる前に刺客となるゴキブリを引き離せば、ゾンビ化は1週間以内に治まる。 しかし、毒を盛られたゴキブリにとって、この期間は長すぎる。 906>
ゴキブリの運動能力はそのまま残っているが、この昆虫はそれを使う気がないようだ。 つまり、毒は動物の感覚を麻痺させるのではなく、それに対する脳の反応を変化させるのです。 科学者たちは、ゴキブリの羽や脚に触れるなど、通常は回避行動を引き起こす刺激が、依然として動物の脳に信号を送っており、行動反応を引き起こさないことまで明らかにしている。 これは、毒が特定の神経細胞の活動を抑制し、反応性を低下させるためで、その結果、ゴキブリは突然恐怖心を失い、生き埋めになって食べられても構わないと思うようになるのだ。
GABA (γ-アミノ酪酸) は、昆虫や人間の脳で最も重要な神経伝達物質の 1 つで、GABA ゲート型塩化物チャネルを標的とする毒素が必要です。 神経細胞の活動をパーティとするならば、GABAは湿った毛布のようなもので、塩化物チャネルの活性化を通じて神経細胞が引き起こす能力を弱めてしまうのである。 クロライドチャネルが開くと、マイナスの塩化物イオンが流れます。 塩化物イオンはプラスイオンと一緒にいるのが好きなので、ナトリウムチャネルが開いたときに塩化物チャネルが開いていると、ナトリウムイオンとほぼ同じ速度で膜を通過することができ、ナトリウムイオンがニューロンのシグナル伝達であるドミノ倒しを開始しにくくなるのです。 神経細胞が「行け」という命令を受けたとしても、活動電位はその場で止まってしまうのです。 しかし、GABAは完全な抑制剤ではない。塩化物チャネルがナトリウムチャネルに完全に追いつけないため、強い刺激で抑制効果を打ち消すことができるのだ。 スズメバチはこの鈍化システムを利用して、ゴキブリを自分の思い通りに動かす。 スズメバチの毒にはGABAのほか、同じ塩化物受容体を活性化するβ-アラニンとタウリンの2種類の化合物が含まれている。 906>
これらの毒は、獲物を逃がすような脳の活動を遮断することはできるが、それだけでゴキブリの脳の適切な部分に到達することは不可能である。 そのため、スズメバチはゴキブリの神経節に直接毒を注入しなければならない。 幸いなことに、自然の摂理で、ゴキブリの脳をゾンビ化する毒と同じものが、頭蓋内注射に必要な一過性の麻痺を引き起こす魔法のように働くのである。 GABA、β-アラニン、タウリンも運動ニューロンを一時的に停止させるので、スズメバチは1つの毒だけで2つの全く異なる仕事をこなします。
獲物が落ち着いて静止しているので、スズメバチはゴキブリの触角を折ってエネルギーを補充し、甘くて栄養のある虫の血を少し飲むことができます。 そして、彼女は馬術家が手綱を使うように、アンテナの残骸を使って犠牲者をその最後の休息場所へと導きます。 906>
新鮮な食事
心理操作だけでは十分でないかのように、スズメバチの毒にはもう一つのトリックがあります。 ゴキブリが避けられない破滅を待つ間、毒はゴキブリの代謝を遅くして、まだ新鮮な状態で食べられるほど長く生きられるようにします。 代謝を測定する方法のひとつに、時間の経過とともにどれだけの酸素が消費されるかということがある。 科学者たちは、刺されたゴキブリの酸素消費量が、健康なゴキブリのそれよりもずっと少ないことを発見した。 しかし、薬物を使ったり神経細胞を切断したりして麻痺を起こさせた場合でも、刺されたゴキブリは長生きする。 生存期間の延長の鍵は、水分補給にあるようだ。 毒が具体的にどのように作用してゴキブリの水分を保つのかは不明だが、スズメバチの幼虫が卵から孵化するときに、その食事ができるようにするのである。 そしてその後すぐに、新しいスズメバチが巣穴から出てきて、ゴキブリの死骸を置き去りにします。
ジュウシマツ毒は、神経毒の毒を極端にした一例にすぎません。 同じスズメバチ属には、新しく記載されたAmpulex dementor(ハリー・ポッターシリーズに登場する魔法刑務所アズカバンの魂を吸う看守にちなんで命名)を含む130種以上が存在する。 Ampulexは、少なくとも数十万種に及ぶ非常に大きく多様なスズメバチ類に属し、深刻な精神操作を行うことで知られている。 いずれも不気味なライフサイクルを持っている。成虫のときは他のスズメバチやハチと同じように餌を食べるが、幼虫のときは他の動物を餌にしなければならないのだ。 906>
ゴキブリだけでなく、クモや毛虫、アリに卵を産み付ける寄生バチもいる。 北半球の温帯性スズメバチAgriotypusは水中に潜ってトビケラの幼虫に卵を付け、最大で15分間も潜ったまま仕事をこなします。 ヨーロッパとアフリカの勇敢なLasiochalcidiaスズメバチは、アリ・ライオンの悪夢のような顎に身を投じ、それらをこじ開け、その喉に卵を挿入します。 ハイパーパラシトイドと呼ばれる、自分と同じように他のハチに寄生するハチもいる。例えば、ヨーロッパやアジアのリシビア種は、同じ寄生バチ属のコテシアが寄生した毛虫を嗅ぎつけ、蛹化したばかりのハチの幼虫に卵を産みつけるのである。 場合によっては、複数の種類のスズメバチが互いに寄生し合い、寄生虫相互作用のロシア人形と化す。
また、幼虫から成虫になるまで無事に過ごすために、これらのスズメバチはしばしば宿主から食事以上のものを得ることができる。 ある種のスズメバチは、宿主である芋虫をアンデッドのボディガードに変え、自分の体を食べたばかりの若いスズメバチの蛹を守るようにします。
この珍しい仲間のスズメバチはマインド・コントロールの技術を完成させたかもしれないが、毒が精神状態を変化させる他の毒の種もある。 神経毒の化合物が人間の血液脳関門を通過する種もあるが、これはスズメバチの毒がまだ達成できていない偉業である。 しかし、ゴキブリとは異なり、われわれホモ・サピエンスは、精神を混乱させる物質に対して奇妙な親和性を持っている。 ゴキブリは自分の脳を捻じ曲げるようなものから逃げるが、同じような経験をするために、毒の投与に500ドル以上支払うことをいとわない人もいる
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