クモの糸から学ぶリサイクルシステム

• Project/Area Number: 19655042
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Polymer chemistry
• Research Institution: Nara Medical University
• Principal Investigator: 大崎 茂芳 Nara Medical University, 医学部, 教授 (90273911)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000); Fiscal Year 2008: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2007: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
• Keywords: クモ / 巣 / 糸 / リサイクル / 唾液 / 消化 / 素材

Research Abstract

クモは頻繁に巣を張り変えていることは知られているが、集めた古い糸を食べるのかどうかを確かめた例はほとんど見られない。クモは自ら集めた古い糸を食べて30分で新しい巣を作るという話は本当なのかどうかのチェックは、巣の張り替えの多くは深夜であるため極めて難しかった。そこで、リサイクルの観点から、クモから取り出した唾液で巣が物理化学的に消化できるかどうかを調べることが先決と考えた。
平成19年度は、クモの唾液を採取する方法を探索したが、小さなクモ相手であるために悪戦苦闘の連続であった。やっと少しの唾液を採取できるようになったものの、適切な採取方法を確立するには至らなかった。次に、光学顕微鏡や電子顕微鏡を用いて、唾液で糸が溶けるものなのかどうかを糸の形態観察で調べることにした。予測では、唾液で蜘蛛の糸は容易に解けそうに思えた。計画に従って、唾液で種々の糸を溶かそうと試みたが、ことごとく失敗した。縦糸などは全く溶けなかった。
平成20年度は、クモから唾液の採取方法をある程度確立できるようになった。そして、唾液によって巣のどの糸が溶けるものなのかを明らかにすることを試みた。また、異なるクモの種によって糸の溶けやすさが変わるのかも調べた。その結果、糸の種類によって溶けやすさが異なる可能性が生まれてきた。また、それまで全く溶けなかったクモの糸も外的条件によって溶ける可能性を示唆するデータが得られるようになってきた。今後はこれらの条件を明らかにしつつ、新しい研究課題に取り組む予定である。

Research Products

• [Journal Article] Crystallization and preliminary X-ray analysis of isomaltose from Saccharomyces cerevisiae, Acta crystallographica Section F, Structural Biology and Crystallization Communications (2008)
  • Author(s): Keizo Yamamoto, Hideo Miyake, Masami Kusunoki, Shigeyoshi Osaki
  • Journal Title: Acta crystallographica Section F, Structural Biology and Crystallization Communications 64 Pages: 1024-1026
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Orientational Distribution of Collagen Fibers in the Horizontal Plane of Human Calcaneus (2008)
  • Author(s): Shigeyoshi Osaki, Kazuo Ohuchi, Shin-ichi Kikuchi, Yoshiyuki Tohno, Setsuko Tohno. And Yoshinori Takakura
  • Journal Title: Polymer Journal 41 Pages: 146-152
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] クモの糸のミステリー -クモの糸は紫外線に強いのか?- (2008)
  • Author(s): 大崎茂芳
  • Journal Title: 太陽紫外線防御委員会学術報告 18 Pages: 47-56
• [Journal Article] 自分の常識と人の常識 (2008)
  • Author(s): 大崎茂芳
  • Journal Title: HUMANITAS 33 Pages: 33-43
  • NAID: 40015941982
• [Journal Article] クモの糸の不思議 (2008)
  • Author(s): 大崎茂芳
  • Journal Title: CUE+13 13 Pages: 18-25
• [Journal Article] クモの糸の力学的性質 (2008)
  • Author(s): 大崎茂芳
  • Journal Title: 昆虫ミメティックス 昆虫の設計に学ぶ 33 Pages: 616-623
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Allowable mechanical stress applied to a spider's lifeline (2007)
  • Author(s): Shigeyoshi Osaki
  • Journal Title: Polymer Journal 39 Pages: 267-270
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Microwaves determine the orientational distribution of collagen fibers in a whole cobra skin (2007)
  • Author(s): Katsunori Niitsuma, Sachiko Miyagawa, Shigeyoshi Osaki
  • Journal Title: Polymer Journal 39 Pages: 181-186
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] クモから学ぶ危機管理 (2007)
  • Author(s): 大崎 茂芳
  • Journal Title: HUMANITAS 32 Pages: 47-59
• [Presentation] 進化が教える紫外線に強いクモの糸の秘密 (2008)
  • Author(s): 大崎茂芳
  • Organizer: 高分子学会
  • Place of Presentation: 大阪市(大阪市立大学)
  • Year and Date: 2008-09-24
• [Presentation] クモの糸の硬さと柔らかさの起源はどこか? (2008)
  • Author(s): 大崎茂芳, 山本恵三
  • Organizer: 日本蜘蛛学会
  • Place of Presentation: 大阪市(追手門学院大学)
  • Year and Date: 2008-08-24
• [Presentation] 進化が教える夜行性クモの紫外線耐性 (2008)
  • Author(s): 大崎茂芳
  • Organizer: 高分子学会
  • Place of Presentation: 横浜市(パシフイコ横浜)
  • Year and Date: 2008-05-30
• [Presentation] ヒト肺における力学的性質と呼吸機能 (2008)
  • Author(s): 友田恒一, 木村弘, 大崎茂芳
  • Organizer: 高分子学会
  • Place of Presentation: 横浜市(パシフイコ横浜)
  • Year and Date: 2008-05-30
• [Presentation] クモは進化によって糸に力学的な紫外線抵抗力を与えた! (2007)
  • Author(s): 大崎 茂芳
  • Organizer: 高分子学会
  • Place of Presentation: 京都国際会館
  • Year and Date: 2007-05-31
• [Presentation] クモの命綱に加わる応力はどれぐらいなのか? (2007)
  • Author(s): 大崎 茂芳
  • Organizer: 高分子学会
  • Place of Presentation: 京都国際会館
  • Year and Date: 2007-05-31
• [Presentation] エイの皮膚におけるコラーゲン繊維の配向分布 (2007)
  • Author(s): 大崎 茂芳
  • Organizer: 高分子学会
  • Place of Presentation: 京都国際会館
  • Year and Date: 2007-05-30
• [Book] クモの糸の秘密 (2008)
  • Author(s): 大崎茂芳
  • Total Pages: 182
  • Publisher: 岩波書店
• [Book] コラーゲンの話 (2007)
  • Author(s): 大崎 茂芳
  • Total Pages: 188
  • Publisher: 中央公論新社(中央新書)