越 冬(その1)

昆虫は、周囲の気温によって体温が変わってしまう

体温を調節することが出来ない

 

変 温 動 物

 

という種類の動物です。

 

当然、冬の期間は、その寒さの為に 活動を制限 されてしまいます。

 

卵、幼虫、サナギ、成虫

 

image

【 様々な越冬態 】:昆虫は、卵・幼虫・蛹・成虫と様々な形で越冬します。

 

様々な 越冬態 で、冬を越す昆虫ですが、

その 越冬法 には、大きく分けて、2つ あります。造語ですが、

 

低温 耐性型 :低温での耐性を高め、寒さをしのぐ方法。

低温 逃避型 :寒さそのものから、逃避する方法。

 

ほとんどの昆虫は、前者の 低温耐性型の越冬 をしますが、

成虫の場合、なんと、寒さに耐え得る、耐寒性の体に 変化 するんです。

 

耐性型の昆虫 は、日の長さや冷温を 感知 して、冬の到来を知ると、

自ら体内の生理活性を変化させ、低温に対する耐性を高め、凍死しない体 になります。

 

また、同時に、

 

冬  眠 :飲まず食わずの仮死状態。

静  止 :暖かな日は動き回り、それ以外はじっとしていて動かない状態。

 

などの方法で、エネルギーの消費を抑え餓死 を免れているんです。

哺乳類で云えば、クマリス などが有名ですね。

 

ハチの仲間では、スズメバチ類アシナガバチ類マルハナバチ類

これらのハチたちは、低温耐性型で、秋に交尾を済ませた女王蜂だけが 冬眠 します。

また、クマバチでは、女王蜂以外のハチたちも、集団で 冬眠 しています。

 

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【 冬眠するハチの仲間 】:ハチの仲間の多くが、冬眠による越冬をします。

 

一方、後者の 低温逃避型の越冬 の、代表昆虫は、ワバチ です。

 

つまり、ワバチは、

寒さから逃げる ことで、越冬を成功させているわけです。

実は、ワバチも、寒さには弱い 昆虫なんですね。

 

オオカバマダラ という蝶も、この 逃避型 なんですが、

この蝶は、寒さを逃れるために、南に大移動をして行くんです。

冬の間、寒さを逃れて南方に移動する、渡り鳥 と全く同じ方法ですね。

 

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【 渡りをするオオカバマダラ 】:5000kmもの大移動をする蝶です。

 

この蝶は寒い所から、物理的に 移動 することで、冬を乗り切っているわけです。

これに対し、ワバチは、同じ 逃避型 でも、逃げ方 が違います。

 

では、ワバチはどのようにして、寒さから逃れているのでしょう?

 

 

このことについては、次回 書いてみたいと思います。





《 関連リンク 》

 ● 越 冬(その2)

 ● 越 冬(その3)

 ● 越 冬(その4)

 ● 越 冬(その5)

 ● 越 冬(その6)







関連記事

ヒイラギ

と書いて 、

 

「 柊 」(ヒイラギ)

 

文字通り、冬の花で、清々しい香りのする、小さな白い花 をたくさん咲かせます。

 

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【 ヒイラギ の 花 】:写真左下が雌花、右下が雄花

 

花の時期は、11~12月 で、もう終わりを迎えようとしています。

モクセイ科 のこの樹、雄と雌があって(雌雄異株)、それぞれに花を咲かせるのですが、

上の写真のように、花の形が 違い ます。

 

image (1)

【 ヒイラギ の 葉 】:左が若木、右が古木

 

葉っぱの周りは、ギザギザした棘 があって、触ると少し痛いのですが、

古い樹になると、棘がだんだんなくなってきて、丸く なってくるようです。

 

この花、実は、ワバチも訪花 するんです。

 

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【 ヒイラギに訪花するワバチ 】:雌花に訪花するワバチ

 

ヒイラギは、冬の時期に咲く 貴重蜜・花粉源花 だったりします。

この写真は、雌花 ですが、花蜜と花粉の両方 を採取してます。

 

 

ヒイラギ

 

 

 

ちなみに、クリスマス の飾り付けに使われるのは、この ヒイラギ ではなく、

 

セイヨウヒイラギ

 

と呼ばれる、モチノキ科 の木で、花は4~5月、今の時期は、真っ赤な実 を付けます。

 

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【 セイヨウヒイラギ 】:ヒイラギとは全くの別種

 

12月以降、これからの時期は、ワバチ達は 越冬態勢 に入り、

暖かな日を除いて、外に出ることも無くなっていきます。

 

何とか頑張って、冬を乗り切って欲しいものです。

 

 

頑張れ、ワバチ!!









関連記事

フライト マッスル (飛翔筋)

ワバチが飛ぶことが出来るのは、もちろん を持っているからですが、

この翅を動かすための、エンジン に相当しているのは、

 

翔 筋 Flight Muscle

 

と呼ばれる、非常に発達した 筋肉 です。

この筋肉は、ワバチの 胸部 にギッシリ詰まっているんです。

 

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【 胸部断面図 】:筋肉は飛翔筋です。

 

ちなみに、スズメバチ がワバチを捕まえるのは、この 飛翔筋 が欲しいからなんです。

 

キイロスズメバチオオスズメバチ は、ワバチを捕まえると、

巣に持ち帰る前に、噛み砕いて 団子 にするのですが、頭部と腹部は切り落とし、

飛翔筋(タンパク質です)のある、胸部 しか持ち帰らないんです。

 

逆説的になりますが、飛翔筋があるから襲われるとも言えますね・・・・。

 

 

さて、この筋肉には、2種類 あることが知られています。

 

・直接 飛翔筋 型 :翅が直接、飛翔筋につながっています。

                            (チョウ・トンボ・バッタ など)

 

    250px-Indirect_flight_in_insects

      a:翅  b:筋収縮  c:背腹筋  d:縦走筋

 

 

・間接 飛翔筋 型 :翅は、胸部外骨格(外側の固い殻)につながっています。

                            (ハチ・アブ・カ など)

 

    250px-Motion_of_Insectwing

       a:翅  b:ジョイント  c:背腹筋  d:縦走筋    (Insect wing より

 

 

 

ワバチは、より進化した、後者の 間接飛翔筋型 なのですが、これは、

非常に 高速で振動 することが可能で、ホバリングなど、高度な飛行 も可能にします。

 

この飛翔筋、実は、ワバチの生活を根底から支える、非常に大切 かつ、

重要な役割 を果たしているもので、様々な場面で使用されていたりします。

 

・飛   行 :飛べなければ、生きていけません。

・換   気 :巣内の CO₂濃度 が上がると、羽ばたきにより換気します。参照

・冷   房 :巣内の気温が上がると、羽ばたきにより冷却します。参照

 

これらは、飛翔筋を使い、翅を羽ばたかせる ことで行っています。

 

この筋肉は、元々飛ぶためのもの でしかなかったのですが、ワバチは、何と、

高温を発生させる 熱発生装置 としても利用するようになったんです。

 

・加   温 :育児時や巣板作成時には、温度を加えて います。参照

・暖   房 :寒い時期は、巣内(特に育児圏)を 温めて います。参照

・熱   殺 :スズメバチなどの外敵を撃退するために、蜂球を作り 熱殺 します。

                 こちらを参照)

 

これら以外にも、筋肉の振動 を利用することで行われている、

 

・ダ ン ス    :お尻を振るダンスは、翅による 空気振動 が起こっています。

・シマリング:外敵に対するこの威嚇音は、羽を細かく 振動 させています。参照

 

などにも 飛翔筋 は使われているんです。

 

飛ぶことのできる昆虫は、皆この 飛翔筋 を持っていますが、

ワバチのように、こんなにも 多用途 に使用している昆虫は、いないはずです。

 

特に、熱発生装置 としての利用は、特筆すべきもので、

飛翔筋を 高速で振動 させ続けることで、40℃以上 の熱を発生させ、

この熱を、自在にコントロール することで、厳しい自然環境に 適応 しているのです。

 

この実現があったからこそ、寒い時期の 育児 や、起きたままでの 越冬 を可能にし、

生息域を 寒冷地にまで広げる ことが出来たとも云えます。

 

 

昆虫は、体温調節が出来ない(体温が気温に左右される)、変温動物 です。

 

としてみれば、ワバチもそうですが、

超個体こちらを参照)としてみれば、巣内温度を調節 することで、

 

恒温動物 としての能力を獲得している

 

と云うことも出来るんです。

 

 

集団 で生きることで、昆虫としての限界 を超えてしまったというわけですね。

 

 

ワバチとは、全く、知れば知るほど、驚きの昆虫です!!





《 関連リンク 》

 ● 扇風機

 ● 六角形は うそ !?

 ● 発熱

 ● 熱殺蜂球

 ● シマリング

 ● 超 個 体 !?

 ● 越 冬







関連記事

六角形は うそ !?

「 ミツバチの巣は、六角形で出来ている。」

 

 

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これはあまりにも、有名ですが、

 

実は、初めから 六角形 を作っているわけではない。

 

という説があるのを、ご存知でしょうか。

 

えっ!?

 

いったいこれは、どういうことなんでしょう?

 

 

ワバチの巣板作りを、少し見ていきたいと思います。

 

・腹部の ろう腺 から、蜂ろう を分泌し、巣材としています。

    → 巣板の材料となるのは、蜂ろう です。(詳しくは、こちらを参照)

        ハチミツの糖分を利用して作り出される、この蜂ろうは、

        融点が 65℃(65℃で溶け出すということ) と低いので、

        40℃を超えると 柔らかく加工し易く なる、粘土のような素材なんです。

 

        この蜂ろうを、大顎(オオアゴ)で 加温噛み砕き ながら柔らかくし、

        使い易い 粘土状 にして、巣板作りを行っていきます。

 

 

・巣板は、短期間に、一気に作られていきます。

    → 巣板作りには、大量 の蜂ろうが必要です。このため多くの働き蜂が必要で、

        皆で協力して、一斉に、そして 一気 に作り上げられていくんです。

        またこれには、柔らかくした蜂ろうが、冷えて固まらないうちに、

        作り上げなければならない、という 事情 もあるのでしょう。

 

        もっとも、早くしないと、新たな巣に引っ越してきたような場合、

        食料が尽き 死んで しまいますよね。

 

        ワバチは、蜂数が多いほど 生存に有利、と云われるのは、

        こんな所からも、理解 することが出来ます。

 

 

・新しく作る巣板は、天井(上部)から下へと作られていきます。

    → ワバチは、肢にある重力を感知する、体毛(感覚毛)によって、

        真下 を認識できるようで、真っ暗闇の巣内でも、真っ直ぐ下 に向って、

        巣を作ることが出来るんです。

 

        NASAによる、スペースシャトル内での、ミツバチ実験(1984年)では、

        微重力空間 でも、六角形の巣房は 出来上がった そうです。

        ただ、巣板の 方向 は、めちゃくちゃ になったようです。

 

        これは、地上ではちゃんと 重力を感知 していることの証でもありますね。

 

 

・巣板作りは、基礎工事から始められます。

    → 初めは基礎用の 下塗り として、天井部へ塊にした蜂ろうを、塗り付けます。

        開始位置 は、最初は適当のようですが、一度決まると、そこを 起点 に、

        下へ下へ と蜂ろうを、塗り足していくことになります。

 

 

・巣房の底板 → 巣房 の順で作られていきます。

    → まず、両側巣房の共通の底に当たる、底板 を下に伸ばしてから、

        次に、両側に、壁を盛り上げていく形で、巣房 を作り上げていきます。

 

        これを 規則正しく繰り返しながら、下へ下へと巣板を伸ばしていくわけです。

        また、巣房は、ヨウバチほどではないものの、底へ向かって、若干傾いています。

 

 

 

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        ただ、よくよく見ると、

        巣板の下部分では、逆に、底から入口へ向かって下に傾斜しています。

        なぜ場所によって、傾斜方向が違ってくるのか? 興味深いところです。

 

 

・複数個所から、同時並行の作業で行われていきます。

    → 巣板作りの凄い所は、1ヶ所から作っていくのではなく、

        何と、複数個所から同時 に、作り始めることが出来るという点です。

        つまり、非常に効率良く 作り進めることが出来るわけですね。

 

 

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        別々の場所から、作っていくにも関わらず、最終的 には、

        正確な大きさで、キレイに巣房が並ぶ、一枚の巣板が出来上がってしまうんです。

 

    巣板がある程度出来てくると、ワバチたちは、「 カーテン 」を形成します。

 

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       【 巣作り時のカーテン 】:ハチたちが連なってカーテンを作っていきます。

         (写真はヨウバチ)

 

        これが何を意味するのかは、詳しく分かっていないようですが、

        この状態でしばらく動かずに、じっとしているようです。

 

        恐らく、完成形の巣板の、型紙 のような役割を果たすのではないかと、

        個人的には思っています。

 

 

真っ暗闇の中別々の場所 から作って行くにも関わらず、正確に 巣板を完成させる。

 

まさに、神業です!!!

 

・複数個所から同時に作業を始め、

・底板を下に伸ばし、

・両側に同じ大きさの巣房を作っていく。

 

この 繰り返しの作業 によって、ワバチは、巣板を作り上げていくわけですが、

ある説によると、初めに作る巣房 というのは、

 

 

六角形六角筒)ではなく、円形円筒)であるようなんです。

 

 

え、え~っ!!

 

でも、その証拠に、作られた巣板をよく見ると、円形の巣房 が見られることがあります。

 

image

【 円形の巣房 】:明らかに円筒形であることが分かります。

 

ワバチの巣房が、六角形であることは間違いないので、これは、上の写真のように、

初めは円形に作られた巣房が、六角形に変化 していると考えるのが妥当のようです。

 

でも、円形が六角形になど、変化するのでしょうか?

 

実は、これには、

蜂ろう という 巣材の性質 と、ワバチの 加温 が関わっているようなんです。

 

人工的に、小さな 円筒形の蜜ろう を作り、

それを密着させて、敷き詰めたあと、ゆっくり 加温 していくと、それだけで、

何と、六角筒 になってしまうようなんです。

 

え~っ!!!

 

なぜ、こんなことが起こるのでしょう?

 

それは、巣房内で 張力 が働くからなんです。

シャボン玉 でそれを見ると、よく分かります。

 

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【 シャボン玉の六角形 】:中央の玉が、六角形になっているのが分かります。

 

これは、1つのシャボン玉の周りに、ほぼ同じ大きさの玉を、6つ 作ってみたものです。

中央の玉が、六角形 になっているのが、お分かり頂けるでしょうか。

 

これは、それぞれの玉が接着点で、薄い壁 を挟んで、互いに引き合う ことにより、

結果、接着点が、 になり、キレイな六角形 が出来上がったわけです。

 

ただこれを実現させるには、

素材がシャボン玉のように、薄く柔軟で伸びる ことが不可欠です。

 

この点、蜂ろうは、加温によって 柔らかくなり、また、薄く延ばすことも可能 で、

最適な素材 と云えます。

 

また、キレイな六角形が出来るには、正確に同じ大きさの円形 を作る必要があります。

ワバチは、何とこれを やってのけている のですから、全く驚きです

 

 

  蜂ろうを円筒形に敷き詰め、加温すると、自動的に、六角筒になる。

 

 

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ワバチは、ただ、加温するだけ というわけです。

 

加温は、普段は飛ぶために使う、飛翔筋 と呼ばれる筋肉を震わすことで行われます。

巣内温度を調節するために行う、発熱 と同じやり方でこちらを参照)、

巣房を、蜂ろうが変形する、40℃以上 に温めているようです。

 

どうやら 円形巣房 は、

蜂数が少なかったなどの理由で、十分な加温がなされなかったため、

六角形にならなかったなれなかった)、イレギュラーと云えるようですね。

 

この説が本当なら、六角形の成形は、

ワバチが関わっているものの、ほとんど 自然の物理法則 によって起こることなので、

これを、ワバチが作っている、と言えるのかどうかは 微妙 なところです・・・。

 

少し残念な気がするのは、私だけでしょうか?

 

ただ、薄く正確な円形 の巣房を作り上げられる能力は、驚異的で、

同時に、六角形を可能にする素材、蜂ろう を自ら作り出せるわけですから、

やはり、とんでもなく凄い ことに変わりはありません。

 

どっちにしても、やっぱりワバチは、凄いんですね!!

 

 

 

六角形について、

あくまでも、ミツバチは最初から六角形を作っている。

という説も、実は、まだ支持されているようです。

 

また、巣作りの際に、40℃以上体温を上げることは確認出来なかった

という、ヨウバチでの実験結果も出ています。

 

真実は、違う所にあるのかもしれませんね。

新しいことが分かりましたら、またここに書かせて頂こうと思っています。





《 関連リンク 》

 ● ワバチの巣(巣板)

 ● ハニカム構造


 ● ハチロウ

 ● 発熱

 ● フライト マッスル (飛翔筋)







関連記事

ハニカム構造

ミツバチHoney)の Comb)という意味で、

 

「 ハニカム構造 」

 

とも呼ばれる、ワバチの巣 は、

六角形の筒 が敷き詰められて、出来上がっています。

 

この構造、実は、

より少ない巣材より効率的な空間利用より丈夫で軽量

という、巣板作りに要求される 全ての条件を満たす ことが出来るんです。

(条件は、こちらを参照)

 

ハニカム構造について、少し見ていきたいと思います。

 

空間を、平面 に置き換えてみると分かりやすいのですが、

平面を、隙間なく埋める ことの出来る、正多角形 は、

 

正三角形正方形正六角形

 

この3つしかありません。円では、隙間が出来てしまいます・・・

 

 

 

多角形

 

 

 

この3つを、同一面積 で比べた場合、実は 外周の最も短い のが 六角形 なんです。

(下図は、同一面積です。)

 

 

多角形の外周比較

 

 

外周が短いということは、

それだけ、巣材である 蜂ろうの量 を、少なく出来る ということで、軽く なりますし、

原料となる、ハチミツ の消費量もまた、抑えられる というわけです。

 

同時に、外周が同じ なら、六角形の面積 が、最も広い ということでもあるので、

材料が同量同じ外周)であれば、より 広い面積を確保 出来る、この六角形が、

最も効率の良い形 ということになります。

 

この、六角形を敷き詰めた ハニカム構造 は、

 

・材料を抑えつつ、より効果的に、空間を利用できる。

 

ということになるんです。

さらに、この 構造凄い所 は、

 

・強くて、弾力性にも富んでいる。

 

という点です。

巣板に掛かる荷重(応力)は、六面で 分散 させ、

折れ曲がろうとする力(座屈)は、吸収 してしまう作用があるんです。

 


つまり、ハニカム構造 は、

 

 

より少ない巣材(= 軽量)で、

 

最大限に効率的な、空間利用が可能であり、

 

強度 と 柔軟性 をも兼ね備えている。

 

 

という、まさにワバチにとって、理想的な構造 だったんです。

さらに、この構造、 空気を内包 するので、断熱機能 まで持っているんです。

 

ワバチは、この 優れた構造 を利用して、巣板を作りあげていくわけですが、

実は、更なる工夫 を加えているんです。

 

なるべく、多くの巣房 を作りたいワバチは、

ハニカム構造の採用 だけでなく、複数の巣板を並べて配置し、

何と、その 両面巣房 を作ってしまったんです。

 

こうすることで、限られた空間で、巣房の数を 劇的に増やす ことに成功しました。

まったく凄いやつです、ワバチって。

 

ただこれには、巣房の底が、抜けやすいという、重大な弱点 があったようです。

そこで、ワバチは 更なる工夫 を加えました。

 

その工夫は、出来上がった巣板を 透かして見みる と、よく分かります。

巣房の底に、ひし形の四角形 が、3つ見えるんです。

 

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【 巣板の隠された工夫 】:巣房の底に、裏面の巣房が見えます。

 

これ、実は、表裏の巣房が、ちょうど 半分ずつズレて いて、

互い違いに、組み合わさっているため、このように見えるんです。

 

何と、六角形の辺の 交差する点 が、

ちょうど、裏側 の六角形の 中心 になっているというわけです。

 

 

巣板構造

 

 

こうすることで、巣房の底が、簡単に破れないよう、強度を高め ているんですね。

 

全く、驚くべきことです!!!

 

ワバチは、独自の応用 を効かせることで、更なる強度アップ にも成功したわけです。

 

 

【 巣板の全景 】:神秘の構造体、ワバチの巣板(巣房)の全景です。

 

 

巣材は少なく軽く空間利用効率は高く強度 まで兼ね備えている。

 

 

Amazing!!!

 

 

閉鎖空間を、最大限利用し、軽量かつ強度 も確保したい。

 

 

この すべての願いを叶える、ハニカム構造を、さらに応用 することで 進化 させ、

より以上のもの を、作り上げてしまったんです。

 

 

なんて、凄い、造形物!!

 

Unbelievable!!!

 

 

もう、凄過ぎて、言葉もありません・・・・。

 

 

でも、こんな 凄い物、いったい、どのように作っているのでしょう?

 

このことについては、次回書きたいと思います。

 

 

 

 

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

 

 

 

余談ですが・・・・・、

 

ハニカム構造の利用につて

ハニカム構造 は、軽くて丈夫 という特徴があり、我々の身の回りでも、

数多く利用されています。

 

少ない原料で製作可能で、出来上がれば、軽くて丈夫。

この構造を取り入れた ハニカムパネル は、多くの用途に使われています。

 

家屋の壁材、机や椅子などの家具材、飛行機の翼や壁材、人工衛星の壁材など・・・

 

また、空気を内包し、断熱効果もあるということで、

断熱材 や、カーテン代わりの、断熱ブラインド としても利用されていたりします。

 

image

 

ハニカム構造の 優位性 に、今更気づいた人類ですが、

ワバチはとっくに、これを取り入れていたというわけですね。

 

 

さすが、ワバチ!!!





《 関連リンク 》

 ● ワバチの巣(巣板)

 ● 六角形は うそ !?


 ● ハチロウ





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ニホンミツバチに関する様々なことを、
気ままに思いつくまま書いてます。
可愛く癒されるワバチの魅力を、たくさん発見したいと思っています。

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