静電気で寄生虫は空を舞いターゲットに付着する (2/3)

静電気を使って寄生ジャンプを成功させる

研究チームは、この線虫の謎めいたジャンプの秘密を確かめるために、小さな実験室で空中での「狩りの瞬間」を再現しました。

とはいえ、単に線虫を飛ばして観察するだけではありません。

研究者たちは、空気中の静電気という「見えない力」が、本当に線虫のジャンプを助けているかどうかを、実際に調べたかったのです。

まず準備されたのは、ショウジョウバエです。

このハエは、細くて目立たない銅線を体につけられ、空中に吊り下げられました。

それだけではありません。

なんとハエに人工的に静電気を帯びさせる仕掛けが施されたのです。

実は昆虫は自然に飛ぶときにも、羽ばたきや空気との摩擦で体に電気を帯びます。

研究チームは自然界で起こりうる電圧を再現するために、ハエの体に100ボルトから700ボルトほどの静電気をかけました。

この「数百ボルト」という電圧、数字だけ聞くと高そうですが、実際には昆虫が普通に飛ぶときにも帯びる現実的な電圧です。

一方の主役である線虫は、地面の代わりに湿った紙の上に置かれました。

湿った紙を使う理由は重要です。

この紙は「接地面」といって、線虫の体に電気が溜まりすぎないよう、余分な電気を地面に逃がす役割があります。

こうして線虫は余計な電荷をため込まずにスタンバイできるのです。

実験が始まり、線虫がターゲットのハエに向けてジャンプします。

映像はまさにスローモーション映画のようでした。

線虫は長さが0.4ミリと非常に小さいため、肉眼で見ると「点」ほどしかありません。

そんな小さな点が、空中を勢いよく飛び出すのです。

しかし、普通に跳んでもなかなか命中しません。

実際に、電気を帯びていないハエに対してジャンプした場合、19回跳んでわずか1回だけしか当たりませんでした。

ところが、ハエを静電気で帯電させると、まるで魔法を使ったかのように命中率が飛躍的に高まりました。

具体的には、本研究で詳しく解析した19回のジャンプすべてで命中したのです。

まさに、静電気が空中に「見えない糸」を張っているかのようでした。

さらに詳しく調べるために、研究者はコンピュータを使って命中率を計算しました。

弱い静電気（100ボルト）では命中率が10%以下でしたが、強くする（700ボルト）と60%以上になり、そこに「そよ風」程度の弱い風（0.2メートル毎秒）が加わると70%を超えることが分かりました。

わずかな電気と風が重なり合うと、大幅に当たりやすくなるのです。

では、このような「見えない糸」は、どのように生まれるのでしょうか？

そのカギが「静電誘導」と呼ばれる現象です。

聞き慣れない言葉かもしれませんが、静電誘導とは、簡単に言えば「近くにある電気の影響を受けて、自分自身も電気を帯びる現象」です。

実際にハエがプラスの電気を帯びて線虫に近づくと、線虫の体内では電気が動きます。

線虫の体は、湿った紙を通じて地面と繋がっているため、マイナスの電気を帯びた電子が線虫に流れ込んできます。

すると線虫自身がマイナスに帯電してしまうのです。

結果として、線虫が地面から飛び出した瞬間、プラスの電気を持つハエとマイナスの電気を持つ線虫の間には、見えない「電気の引力」が働きます。

これは、紙コップを糸でつなげた「糸電話」のように、お互いを結びつける力となって線虫をハエに引き寄せるのです。

科学者が解析したところ、このとき線虫が帯びる電気の量は、約0.1ピコクーロンという極小のものでした。

これは理論的に予想されていた数値とぴったり一致し、線虫が小さな導体（電気を通すもの）としてうまく振る舞っていることを示しています。

さらに、この電気の引力に「弱い風」が加わると、線虫の行動範囲は劇的に広がります。

無風のときは基本的にまっすぐ上向きにしかジャンプできないのですが、微風が加わると線虫は少し横に流されます。

そのわずかな横方向の移動が、静電気による引力と組み合わさって、少し遠くのハエにまで届くようになるのです。

線虫がジャンプして獲物を捕らえるという進化を遂げた背景には、こうした自然界に存在する「静電気」と「そよ風」の絶妙な協力が欠かせなかったと考えられます。

まさに自然界が編み出した物理法則の絶妙なコラボレーションと言えるでしょう。