深海でも潰れない昆虫の潜水能力を解明(Insect submariners survive the depths without imploding)

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2026-07-23 ブリティッシュコロンビア大学(UBC)

カナダ・ブリティッシュコロンビア大学(UBC)の研究チームは、アフリカ・マラウイ湖に生息するユスリカの一種Chaoborus edulisの幼虫が、水深200mを超える深層へ毎日潜行できる仕組みを解明した。ソナー観測と生理学的解析の結果、幼虫は呼吸器官の一部を浮力調節用の2対の空気嚢へ進化させており、その壁に含まれる弾性タンパク質「レジリン(resilin)」がpH変化に応じて伸縮することで、空気嚢の体積を調節し浮力を制御していることが判明した。さらに耐圧試験では、空気嚢は水深400m超に相当する圧力にも耐え、一部は500m相当でも破壊されなかった。これらの発見は、「昆虫は気管系が高水圧で潰れるため海洋へ進出できない」という従来の定説を覆すものであり、生物の深海適応の理解を深めるとともに、レジリンを利用したpH応答性スマート材料や人工筋肉の開発にも応用が期待される。研究成果はScience誌に掲載された。

深海でも潰れない昆虫の潜水能力を解明(Insect submariners survive the depths without imploding)
Excised Chaoborus edulis airsacs. Photo credit: Philip Matthews.

<関連情報>

耐圧性の気嚢により、昆虫の幼虫は極めて深い水深の生息地を利用することができる Crush-resistant air sacs allow insect larvae to exploit aquatic habitats at extreme depth

Evan K. G. McKenzie, Maxon J. R. Ngochera, Joseph Chombo, Hayley McLennan, […] , and Philip G. D. Matthews
Science  Published:23 Jul 2026
DOI:https://doi.org/10.1126/science.aed0667

Abstract

The absence of aquatic insects from pelagic marine habitats has been attributed to their air-filled tracheal respiratory system, which could implode at depth while undertaking diel vertical migrations to escape predatory fish. However, we found that the aquatic larvae of the lake fly Chaoborus edulis in Lake Malawi have modified their tracheal system into reinforced buoyancy-regulating air-filled sacs, allowing them to escape predatory fish by undertaking these migrations well over 200 meters deep into the lake’s anoxic hypolimnion during the day. The crush depth of their air sacs increases with each instar, with final instars resisting implosion at depths greater than half a kilometer. Contrary to expectations, these insects adapt to the extreme hydrostatic pressures of deep-water habitats, allowing them to coexist with pelagic fish.

生物環境工学
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