22口径の銃弾と同じ威力を持つ「シャコエビのパンチ」の秘密

22口径の銃弾と同じ威力を持つ、シャコエビのパンチ

マイケル・アランダ氏：シャコエビの多くの種は驚異的なパンチ力を持っていて、獲物を気絶させます。その中には、22口径の銃弾と同じ威力を持っていて、水槽のガラスを割るほどの種もいます。つまり、このエビは動物界で最も速いパンチを繰り出すことができるのです。

成熟したシャコでなくても、このパンチを繰り出すことができます。新しい研究によると、フィリピンのシャコの赤ちゃんは、大人とほぼ同じ速さでパンチを繰り出すとのこと。このパワフルなパンチの秘密は、シャコのスピードにあります。

子エビの透明な外骨格から見えている棍棒状の手足のすぐ上に鞍状の関節があって、この形状は弓矢のようになっていますね。エビは筋肉を使ってサドルを引っ張り、弓が弦を引っ張るのと同じようにサドルを曲げます。

サドルが曲がることで弾性エネルギーが発生し、関節が固定されることで力が発生します。弓矢の弦を思い切り引っ張ったときのような状態です。

そして、エビが何かを殴ろうとすると、外骨格が元に戻り、フロントクラブが信じられないほどの速さで前進します。アーチャーが弓の弦を離して矢を放つように、そのエネルギーはエビのフロントクラブに伝わります。

この小さなエビは、大人とは似ても似つかぬ姿をしています。体長6センチにもなる大人と比べると、体長はほんの数ミリしかありません。

研究者たちは、シャコがいつこのメカニズムを身につけるのかを正確に知りたいと思っており、生後9日目にはこのメカニズムが起こることを発見しました。基本的には、卵黄を使い果たした赤ちゃんが本物の食べ物を求めて移動するとすぐに、広い海の中でどんなものでもパンチを繰り出せるように武装しているのです。自分の大きさよりも小さいものを殴っている限りはね。

このベビーシュリンプは透明なので、研究者がこのメカニズムを研究するのに最適なモデルです。成体を解剖してメカニズムを推測するのではなく、研究者はリアルタイムでメカニズムを観察することができます。物理学のモデルでは、赤ちゃんは大人よりもパンチが速いはずです。理論的には、バネのメカニズムは大きくなると効率が悪くなります。

しかし、研究者たちは赤ちゃんが大人よりも少し遅いことを発見しました。その理由はまだ解明されていませんが、有力な説では、小さな生き物は大きな生き物とは水の感じ方が全く異なり、まるで糖蜜の中に浸かっているような感覚に陥るのだそうです。

そのため赤ちゃんのパンチは、その「小さな棍棒」に加わる力によって遅くなっているのかもしれません。しかし、シャコの赤ちゃんは小さな生き物ですが、獲物も同じです。シャコのパンチは、大人のように速くなくても、パンチしようとしているものより速ければいいのです。親より多少遅くても、この小さなエビは超高速で一撃を加えることができるのです。シャコの透明性のおかげで、研究者たちはシャコの強力なパンチの生物学的・物理学的特性を目の当たりにすることができました。