次へ夏休み「大人の」自由研究:それは、なにげない素朴な疑問を、研究者が大人の力で解明する活動...。親が手伝った夏休みの自由研究ではありません。今回のテーマは、童心を呼び起こす「カブトムシ」です。虫を触れなくなってしまった大人に読んでもらいたい一編となっております。カブトムシがどれくらい力持ちかとか、そんなありふれたテーマでは面白くない。カブトムシの飛ぶ能力に焦点を当てて、おとなげない方法で調べます。methods」、略してマテメソ、「実験に使ったものと実験の手順」のことです。生物実験系の論文には必ず含まれるので慣用句になっています。機械工学や計算機科学の論文では、細胞の種類や溶液の配合などを細々指定する必要がないのでこのような言い方はしません。ここではなんちゃってマテメソを書きます。カブトムシ国産カブトムシを使います。カブトムシを手に入れなければいけません。するか?迷わずネットショップで注文です。おとなげないと言われても関係ないです(大人買いとも言う)。大のおとなが雑木林を徘徊して樹を蹴っていたら不審ですからね。蚊に刺されるのもいやだし。カブトムシはオスとメスのペアで千円〜3千円くらいです。でかいほうが高価です。見栄えがするから?ネット注文なら大きさもそろえられて便利。合わせて虫かごとエサも買います。虫かごとエサ虫かごにも改革が起こっています。虫を飼うと小バエがわきますよね。そりゃ蓋が網だからです。いまは、フィルタ付きで小バエのわかない新型ケースがあるのでそれを使います。エサはもちろん昆虫ゼリーです。スイカとか水っぽくて栄養のないものは与えません。今回、プロテイン入り高級昆虫ゼリーを利用しました。ひとつ、気になるのは汚れとにおいです。カブトムシはおしっこを飛ばします。敷いた土はどんどん汚れていくのに交換は簡単ではない。そこで、今回は腐葉土を敷かずに、すぐ交換できて消臭効果のある紙砂を使います。見た目にも清潔感があり、虫がどこにいるのかわかりやすいし、燃えるゴミとして捨てられます。カーペットにこぼしても拾えば済む(重要)。卵を産ませたかったら使えません。カメラとX線CT装置を使い、カブトムシの体の構造を観察します。詳細はそれぞれの結果で。夜中、カブトムシが虫かごの中でブブブとうるさく羽ばたきます。目にも止まらぬ速さです。カメラ(1千万円〜)を使います。スロー動画がついでに撮れるデジカメみたいな半端なものではありません。現代の研究は、新しい計測機器の発展と並行して進んでいます。見たかったけど見えなかったものが、技術が進んで見えるようになる。すると新しい発見があるわけです。!羽ばたいているカブトムシを後と横から見た様子がこちら。短い方のツノに棒をつけて支え、その場で羽ばたかせています。ブレがないので標本のように見えますが、すごい勢いで動いている最中です。羽ばたき中のカブトムシ(後)羽ばたき中のカブトムシ(横)そして、ムービーがこちら。撮影は秒間2000コマで行いました。一般的なムービーの秒間30コマに比べると何十倍も高速です。再生速度は25fpsにしたので、1/80の速度にスローダウンした動きを見ていることになります。撮影中、実験者(私)がサッと素早く止まり木を差し出しているのですが、ムービーの中ではゆ〜っくりに見えます。硬い前翅は、あまり動きません。後翅の、翅脈に支えられた膜が、しなやかな動きを見せています。羽ばたきは1秒に30往復(30Hz)くらいでした。この美しい羽ばたき運動はどうやって作られているのでしょうか。注目したいのが、翅の根元、両方の翅の間にある胸部が呼吸するように上下していることです。次はこれを詳しく見ていきます。X線CTによる透視ハイスピードカメラで羽ばたきを外から観察しましたが、内側にある筋肉は見えません。やって調べればいいでしょうか?解剖?解剖するよりエレガントな方法があります。X線によるコンピュータ断層写真撮影(CT)です。被写体を回転させながら多数のX線写真を撮ることで、あらゆる場所の輪切り画像が得られます。カブトムシ用のX線CTはないので、工業用のマイクロX線CT(5千万円〜)を使います。え〜と...ここで非情なお知らせ、X線CTの1回の撮影は30分以上かかります。被写体はじっとしている必要があります。そこで、カブトムシをできるだけ新鮮な状態で〆ます。