



※この記事は2018年08月15日に公開された記事の再掲載です。

（2018年8月16日 12:00 修正）速度、加速度、移動距離、生物名の誤訳を修正いたしました。記事に誤りがありましたこと、お詫び申し上げます。

小さくて気持ち悪いけど、スゲー！

世界最速の生物と聞いて思い浮かぶのは、ハヤブサとかチーターかもしれません。でもコイツも忘れてはいけません...その名は｢スピロストマム｣。

スピロストマムは単細胞の繊毛虫で、池や湖でよく見られます。身体中に生えている細かい繊毛を使って動きます。スピロストマムは刺激を受けると、その4mmほどの体を超速で60%も縮ませることができるのです。一瞬で60%減というのは、わかりやすく例えるとサッカーボールが瞬時に目玉ほどの大きさに縮んでしまうのと同等です。

スピロストマムがこれだけ早く動いても内臓を破壊することがない理由は…内臓がないからですね。¯\_(ツ)_/¯

スピロストマムのめちゃめちゃ素早い動きを研究しているのは、ジョージア工科大学の研究チーム。彼らは最近、この研究をするためにアメリカ国立科学財団から4年間の研究費をもらうことが決定しました。単細胞で小さなスピロストマムがどのようにこれだけ早い動きをするのかを研究し、ロボット工学やナノテクノロジーに応用していく道を探るようです。

ジョージア工科大学のSaad Bhamla助教授はこのように語ります。

エンジニアとして、自然がどのように重要なチャレンジを乗り切ってきたのかを見たいのです。私たちはいつも見かける自然界で素早く動いている小さなスピロストマムのようなものを、どうやって作ったらいいかを常に考えています。もしスピロストマムがどうやって動いているのかがわかれば、少ないエネルギーで小さなロボットを素早く動かすことに繋がるかもしれないと思っています。

チーターでも鳥でも人間でも大きな脊椎動物は、アクチンとミオシンと呼ばれるタンパク質によって動いています。しかし、単細胞の原虫は小さな分子バネを使って動いているのです。そして、その構造を大きな動物に当てはめようとしても同じようには行かないのです。

｢もしアクチンとミオシンだけが筋肉を作っていたとしたら、あんなに素早く動くほどのエネルギーは作れないのです。スピロストマムは小さければ小さいほど早く、加速度は毎秒200m/sと出ています｣とBhamla助教授は話しています。

毎秒200m/sは、停まっている車が1秒で200m/s（時速720km）の速さに到達するほどの加速度。これは、カエルが獲物を捉える時に舌を出す加速度の80%（え、カエルすごくない？）、そしてアメリカの短距離空対空ミサイルAIM-9Eの73%だそうです。

Bhamla助教授のチームは、この謎を解くために数学を使ってみたとのこと。

すなわち、生細胞の加速度のリミットを調べてみようということになりました。スピロストマムがしていることすべてを精密に記してそれをコンピュータに入れ込み、工学的なアプローチをしてみました。単細胞がどうやってあれだけの加速度に分子バネだけを使って達することができるのかを調べたかったのです。

この分野の研究が成功すれば、分子機械や超小型ロボットがスピロストマムと同じような加速ができたり、ものすごく素早い動きができるようになるかもしれません。

Bhamla助教授は以下のように話しています。

昔、私は生物学で細胞はただの液体の袋みたいなもので、組織を作る以外特に何もしないと学んできました。しかし、スピロストマムは私たちが知っている細胞とはまったく違うものなのです。

実のところは、チーターがこの地球上で1番早い地上動物なんですが、世界で1番早く縮むことができる地上生物はスピロストマムで決定ですね。ちなみに体長比でもっとも速く移動する生物は、Paratarsotomus macropalpisというダニの仲間です。1秒に322体分の距離を動くことができるので、人間でいうと1秒で579.6m、1時間で2086.56km走るのと同じです（体長1.8m換算）。速すぎる。

スピロストマムさん、チーターさん、ダニさん、参りました！