No.348 - 蚊の嗅覚は超高性能 [科学]
今まで何回か生物の "共生" について書きました。たとえば、
では、アフリカのサバンナにすむノドグロミツオシエという鳥が動物を蜂の巣へ誘導する行動が、かつてアフリカにいた絶滅人類との共生関係で成立したのではないかとする、ハーバード大学のランガム教授の仮説を紹介しました。また、
では、人体に住む常在菌（特に腸内細菌）が、人体に数々のメリットを与えていることをみました。
生物界における共生、ないしは依存関係で最も知られているのは、植物と昆虫の関係でしょう。植物は昆虫によって受粉・交配し、昆虫は蜜などを得る（＝栄養として子孫を残すことに役立つ）という関係です。植物は昆虫にきてもらう為にいろんな手を尽くします。
オーストラリアに自生するある種のランは、特定の蜂のメスに擬態し、その蜂のオスが間違えて交尾にやってくると、可動する雄蕊で花粉を蜂の背中につけるものがあります。こうなると、ランが蜂を「利用している」という印象になりますが、進化のプロセスが作り出したしくみは誠に奥深いというか、非常に巧妙だと思わざるを得ません。
ところで最近、植物と昆虫の関係に似た話が日本経済新聞に載っていました。それは「ウイルス」と、ウイルスを動物間で媒介する「蚊」の関係です。ちょっと信じがたいような内容だったので、それを紹介したいと思います。中国の清華大学のチームの成果です。
ウイルスが蚊をおびき寄せる
以下は、日本経済新聞のサイエンスエディター、加藤宏志氏の署名がある記事です。
記事を書いた加藤氏は「信じ難い内容」としていますが、確かにそうです。内容は主に動物実験ですが、「患者のにおい成分も蚊を引き寄せた」とあるように、ウイルスに感染した患者のにおい成分は、普通の人のにおい成分よりも蚊を引きつけた（そういう実験をした）ということでしょう。記事には実験（検証）に使ったウイルスの種類が書いてありませんが、特定のウイルスで実験したのだと推測します。特定のウイルスだとしても巧妙なしくみです。
しかし、冒頭に書いた「特定のランと特定の蜂」の関係のように、ウイルスも含めた生命体が子孫を残す、ないしは子孫を増やすやりかたは巧妙です。しかもウイルスは単独では死滅するしかなく、宿主に寄生して数を増やすしかない。ということは、現在生き残っているウイルスは "極めて巧妙精緻な" やりかたで数を増やしてきた、ないしは、生き残ってきた、死滅しなかったと想像できます。上の記事のような状況があったとしても、不思議ではありません。
そして、このウイルスの "策略" が成り立つ要因は、「蚊の嗅覚が異常に鋭い」ということなのです。
記事によると蚊の嗅覚は、「生物界の共通原則」を逸脱しているようです。
書いてある内容がちょっと専門的でわかりにくいのですが、調べてみると、生物界に共通する嗅覚のしくみは、まず臭いを検知する１つの受容体をもつ嗅細胞があり、そこからニューロン（神経繊維）が出て、臭いを判断して脳に送る嗅覚糸球体へと繋がっている。この対応は「１：１：１」が原則である。しかし蚊は複数の受容体を嗅細胞が持っているので原則からはずれる。そう解釈できます。これが蚊の鋭い嗅覚にどうつながるのか、その解明はこれからのようです。
蚊の嗅覚の鋭さについては、記事に次のような例が書いてありました。
BSテレ東「居間からサイエンス」（2022年10月17日）によると、人間を殺す生物ランキング（年間死者数）は、
（出典：ビル&メリンダ・ゲイツ財団）
だそうです。もちろん、感染症の流行や戦争で死者数は変動するでしょうが、この数字はそういうことがない "定常状態" の値だと推測します。日本経済新聞の記事もこう結ばれていました。
蚊の能力
記事に登場した東京慈恵会医科大学の嘉糠洋陸教授は、NHK Eテレの、サイエンス ZERO「恐ろしくも華麗な "蚊" - 秘められた力を解明せよ」（2022年9月25日）に出演されました。
この番組ではまず、世界で最も人の命を奪っている生物は蚊、だとし、蚊が媒介する感染症で奪われる命は、年間、世界で72万人と紹介しています（ビル&メリンダ・ゲイツ財団の値と同じ）。感染症としてはマラリア、デング熱が代表的で、そのほかに日本脳炎や西ナイル熱もあります。最も人の命を奪っている生物だからこそ、蚊は世界中で研究されているのです。この番組の中で嘉糠教授は次のような内容を語っておられました。
１メートル以内に蚊をおびき寄せるもののうち、① 二酸化炭素、③ 熱（赤外線）は、ヒトによる違いがないはずです。問題は ② の「臭い」で、これはヒトによって微妙に違うはずです。
日本経済新聞にあった嘉糠教授の「A 氏を好む蚊は B 氏が同席していても『無き者』として扱い、A 氏の血を吸う。その場に１人なら、好みにはこだわらない」との発言をみても、蚊が臭い（＝ ヒトが放出する化学物質）の微妙な違いを検知していることをうかがわせます。なお、10メートル離れても感知できる ① 二酸化炭素 も、嗅覚の働きです。
蚊を忌避する新戦略
「嗅覚を惑わしさえすれば刺されない。こんな希望は最新の研究で落胆に変わる。」と記事にあるように、蚊の臭いを感知する能力は極めて鋭敏なため、嗅覚を混乱させて蚊から逃れようとするのは困難なようです。
しかし最近、全く新しい原理で蚊を忌避する方法が開発されました。サイエンス ZEROに登場した、花王・パーソナルヘルスケア研究所の仲川喬雄氏が次のような内容を語っていました。
物理的作用で蚊を忌避する発想、蚊が肌にとまってもよいが刺されないとする考え方が斬新です。肌につける各種の液を長年研究してきた花王の技術力がベースにあるのでしょう。この花王の新商品は、ひょっとしたらマラリア蔓延国にとっての救世主になるかもしれません。
ウイルスの策略
話を最初のウイルスに戻します。蚊は人間を利用して子孫を残そうとし、そのために人間を感知する能力を高度に発達させました。一方、"蚊に刺される運命にある" 人間は、何とかそれを回避しようと（蚊が媒介する感染症による死者を減らそうと）知恵を絞っている。しかし、この "人間と蚊の戦い" の上を行くのがウイルスかもしれません。
同じ NHK の番組ですが、2022年10月4日放送の「ヒューマニエンス」（BSプレミアム）で、東京慈恵会医科大学のウイルス学者・近藤教授が次のように語っていました。
新型コロナウイルスとの "戦い" に人間がてこずるのはあたりまえなのでしょう。また、完全撲滅は難しいのでしょう。ただ、近藤教授は「まだまだ勝てない」と言っていて「勝てない」という表現ではありません。ウイルスには（そしてヒトには）未解明のことが多々あるということだと思います。もちろん蚊についても ･･････。
では、アフリカのサバンナにすむノドグロミツオシエという鳥が動物を蜂の巣へ誘導する行動が、かつてアフリカにいた絶滅人類との共生関係で成立したのではないかとする、ハーバード大学のランガム教授の仮説を紹介しました。また、
では、人体に住む常在菌（特に腸内細菌）が、人体に数々のメリットを与えていることをみました。
生物界における共生、ないしは依存関係で最も知られているのは、植物と昆虫の関係でしょう。植物は昆虫によって受粉・交配し、昆虫は蜜などを得る（＝栄養として子孫を残すことに役立つ）という関係です。植物は昆虫にきてもらう為にいろんな手を尽くします。
オーストラリアに自生するある種のランは、特定の蜂のメスに擬態し、その蜂のオスが間違えて交尾にやってくると、可動する雄蕊で花粉を蜂の背中につけるものがあります。こうなると、ランが蜂を「利用している」という印象になりますが、進化のプロセスが作り出したしくみは誠に奥深いというか、非常に巧妙だと思わざるを得ません。
ところで最近、植物と昆虫の関係に似た話が日本経済新聞に載っていました。それは「ウイルス」と、ウイルスを動物間で媒介する「蚊」の関係です。ちょっと信じがたいような内容だったので、それを紹介したいと思います。中国の清華大学のチームの成果です。
ウイルスが蚊をおびき寄せる
以下は、日本経済新聞のサイエンスエディター、加藤宏志氏の署名がある記事です。
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上の内容を図に表したもの。ウイルスが蚊を宿主におびき寄せ、他の宿主に感染を広げるチャンスを増やす。日本経済新聞（2022年9月18日）より。 |
記事を書いた加藤氏は「信じ難い内容」としていますが、確かにそうです。内容は主に動物実験ですが、「患者のにおい成分も蚊を引き寄せた」とあるように、ウイルスに感染した患者のにおい成分は、普通の人のにおい成分よりも蚊を引きつけた（そういう実験をした）ということでしょう。記事には実験（検証）に使ったウイルスの種類が書いてありませんが、特定のウイルスで実験したのだと推測します。特定のウイルスだとしても巧妙なしくみです。
しかし、冒頭に書いた「特定のランと特定の蜂」の関係のように、ウイルスも含めた生命体が子孫を残す、ないしは子孫を増やすやりかたは巧妙です。しかもウイルスは単独では死滅するしかなく、宿主に寄生して数を増やすしかない。ということは、現在生き残っているウイルスは "極めて巧妙精緻な" やりかたで数を増やしてきた、ないしは、生き残ってきた、死滅しなかったと想像できます。上の記事のような状況があったとしても、不思議ではありません。
そして、このウイルスの "策略" が成り立つ要因は、「蚊の嗅覚が異常に鋭い」ということなのです。
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記事によると蚊の嗅覚は、「生物界の共通原則」を逸脱しているようです。
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書いてある内容がちょっと専門的でわかりにくいのですが、調べてみると、生物界に共通する嗅覚のしくみは、まず臭いを検知する１つの受容体をもつ嗅細胞があり、そこからニューロン（神経繊維）が出て、臭いを判断して脳に送る嗅覚糸球体へと繋がっている。この対応は「１：１：１」が原則である。しかし蚊は複数の受容体を嗅細胞が持っているので原則からはずれる。そう解釈できます。これが蚊の鋭い嗅覚にどうつながるのか、その解明はこれからのようです。
蚊の嗅覚の鋭さについては、記事に次のような例が書いてありました。
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BSテレ東「居間からサイエンス」（2022年10月17日）によると、人間を殺す生物ランキング（年間死者数）は、
| １位 | 蚊 | 72万人 |
| ２位 | 人間 | 47万人 |
| ３位 | ヘビ | 5万人 |
だそうです。もちろん、感染症の流行や戦争で死者数は変動するでしょうが、この数字はそういうことがない "定常状態" の値だと推測します。日本経済新聞の記事もこう結ばれていました。
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蚊の能力
記事に登場した東京慈恵会医科大学の嘉糠洋陸教授は、NHK Eテレの、サイエンス ZERO「恐ろしくも華麗な "蚊" - 秘められた力を解明せよ」（2022年9月25日）に出演されました。
この番組ではまず、世界で最も人の命を奪っている生物は蚊、だとし、蚊が媒介する感染症で奪われる命は、年間、世界で72万人と紹介しています（ビル&メリンダ・ゲイツ財団の値と同じ）。感染症としてはマラリア、デング熱が代表的で、そのほかに日本脳炎や西ナイル熱もあります。最も人の命を奪っている生物だからこそ、蚊は世界中で研究されているのです。この番組の中で嘉糠教授は次のような内容を語っておられました。
| 全ての蚊が血を吸うのではない。日本にいる蚊で血を吸うのは 110種類中の３割である。またオスの蚊は血を吸わない。血を吸わない蚊は花の蜜などで栄養をとる。 | |||||||||
| メスの蚊で、しかも交配済みのメスが血を吸う。未交配のメスは血を吸わない。 | |||||||||
| 血液は栄養豊富なサプリメントである。蚊は血液を濃縮して濾しとったタンパク質で卵を作る。そうすることで効率良く、迅速に卵を作れる。つまり次の世代をどんどん作れる。 | |||||||||
| 吸血する蚊の一種、ヒトスジシマカは、１回の吸血で200個前後の卵を生む。血を吸わない蚊はだいたい40～50個である。 | |||||||||
| 人間は蚊に刺される運命にある。動物はたくさんの毛で覆われていて皮膚も厚く、蚊にとっては刺しにくい生き物だ。人間は毛が少なくて皮膚も薄く、蚊にとっては「どうぞ血を吸ってください」という生き物である。 | |||||||||
| 現代は歴史上、人口が最も多い時期にある。従って蚊も生命の歴史上、最も数が多い時期にある。 | |||||||||
蚊が人間を感知する仕組みは、距離によって４種ある。
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| 血液型が O型の人は、他の血液型の人より２倍程度、蚊に刺されやすい。我々も野外で研究用の蚊を集めるときに、O型の大学院生を "おとり" にして、その学生に寄ってくる蚊を捕獲したりする。なぜ O型が刺され易いのかは最新科学でもまだ謎である。 |
１メートル以内に蚊をおびき寄せるもののうち、① 二酸化炭素、③ 熱（赤外線）は、ヒトによる違いがないはずです。問題は ② の「臭い」で、これはヒトによって微妙に違うはずです。
日本経済新聞にあった嘉糠教授の「A 氏を好む蚊は B 氏が同席していても『無き者』として扱い、A 氏の血を吸う。その場に１人なら、好みにはこだわらない」との発言をみても、蚊が臭い（＝ ヒトが放出する化学物質）の微妙な違いを検知していることをうかがわせます。なお、10メートル離れても感知できる ① 二酸化炭素 も、嗅覚の働きです。
蚊を忌避する新戦略
「嗅覚を惑わしさえすれば刺されない。こんな希望は最新の研究で落胆に変わる。」と記事にあるように、蚊の臭いを感知する能力は極めて鋭敏なため、嗅覚を混乱させて蚊から逃れようとするのは困難なようです。
しかし最近、全く新しい原理で蚊を忌避する方法が開発されました。サイエンス ZEROに登場した、花王・パーソナルヘルスケア研究所の仲川喬雄氏が次のような内容を語っていました。
| 蚊の足には微細構造があり、超撥水性がある。つまり、微細構造の中に空気が入り込み、水に浮くことができる。そのような超撥水性の足は、逆に、水と正反対の性質をもつオイルに馴染みやすい。 | |
| 化粧品や日用品に使われる低粘度のシリコンオイルを肌に塗布すると、蚊が肌にとまったとき、毛細管現象で微細構造の中にオイルが吸い上げられる。その結果、オイルの表面張力で蚊の足を下に引き込む力が発生する（蚊に作用する重力の80%以上）。 | |
| この力を蚊は敏感に感知し、一瞬で肌から離れる。 | |
| この原理を使った忌避剤を、すでにタイで商品化した。 |
物理的作用で蚊を忌避する発想、蚊が肌にとまってもよいが刺されないとする考え方が斬新です。肌につける各種の液を長年研究してきた花王の技術力がベースにあるのでしょう。この花王の新商品は、ひょっとしたらマラリア蔓延国にとっての救世主になるかもしれません。
ウイルスの策略
話を最初のウイルスに戻します。蚊は人間を利用して子孫を残そうとし、そのために人間を感知する能力を高度に発達させました。一方、"蚊に刺される運命にある" 人間は、何とかそれを回避しようと（蚊が媒介する感染症による死者を減らそうと）知恵を絞っている。しかし、この "人間と蚊の戦い" の上を行くのがウイルスかもしれません。
同じ NHK の番組ですが、2022年10月4日放送の「ヒューマニエンス」（BSプレミアム）で、東京慈恵会医科大学のウイルス学者・近藤教授が次のように語っていました。
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新型コロナウイルスとの "戦い" に人間がてこずるのはあたりまえなのでしょう。また、完全撲滅は難しいのでしょう。ただ、近藤教授は「まだまだ勝てない」と言っていて「勝てない」という表現ではありません。ウイルスには（そしてヒトには）未解明のことが多々あるということだと思います。もちろん蚊についても ･･････。
2022-10-23 08:54
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