小学２年生の時からマツモムシの観察を続けている。体の表面にある毛がいろいろな働きをしていることが分かった。今年は電子顕微鏡でも写真を撮影できた。脚に面白い毛があったので、働きを調べる。また同じカメムシ目の昆虫メミズムシのことを知り、飼育しながら調べることにした。
	マツモムシ

《１》マツモムシの観察～背泳ぎの達人～

※編集部注：マツモムシ（松藻虫）は、カメムシ目（半翅目）マツモムシ科の水生昆虫で、池や沼などの水中に見られる。普段は背面を下にして（背泳ぎで）泳ぐ。体長は11.5～14mm。触角は短く、鋭い口吻を持つ。前足、中足はやや短く、後脚は水中で泳ぐために発達している。水中では体表面に空気の層を保持するため、銀色に見える。捕食性で小魚やオタマジャクシ、ほかの虫を捕まえ、口吻を刺して体液を吸う。素手で捕まえると、口吻で刺されることがあり、痛いという。

これまでの研究で分かったこと

〈２年生〉

マツモムシを飼育し、様子を観察した。

〈３年生〉

脱皮して体が大きくなるにつれ、食べる虫の量も多くなる。脱皮は５回あった。脱皮の時は最後に後脚が抜ける。水中と外では、お腹の毛の様子が変わる。水中では、毛が横に広がる。

〈４年生〉

羽の表面に細い毛がたくさん生え、ここに「空気のまく」ができる。背中が丸く盛り上がっているので、この「まく」がカーブミラーのようになって、周囲の色を反射している。実験では、背中は周囲の色と銀色の混ざった色か金色に光って見える。成虫は、この鏡のような「空気のまく」に周りの色を映し、自分の体をまぎれこませるというカモフラージュの仕方で身を守っている。

〈５年生〉

幼虫でカモフラージュの実験をした。背中の色に近い緑色や黄色は映しやすかったが、他の色は映さない。顕微鏡で見ると、幼虫の背には長さの違う毛がまばらに生えているので「空気のまく」が作りにくく、成虫のようには色を映せない。成虫は背中に周りの色を映すことで、本当にカモフラージュしているのか、実験した。成虫の毛をそり、敵（コオイムシ）と同じケースに入れた。普通の成虫と比べて、３倍以上の数が死んだ。やはり、カモフラージュしているのだ。

今年の研究

（1）マツモムシの卵から成虫までの育つ様子を観察する。

　草に産み付けられた卵や、産まれた幼虫のマツモムシを１匹ずつ飼育ケースに入れて、成虫になるまで観察した。

《結果》

卵28個のうち１匹しか成虫になれなかった。

《分かったこと》

脱皮の時に死んでしまうことがある。飼育は難しい。

（2）電子顕微鏡での観察

　姉がゲンゴロウを電子顕微鏡で撮影できることになったので、一緒に撮ってもらった。昨年までの研究では、お腹の毛の働き（気門に水が入らないようにしているのか）、お尻の毛の働き（バランスを取るためにあるのか）などの疑問があった。

《方法》

マツモムシの頭部、脚（前・中・後）、お尻（腹側）、上羽を試 料として、観察できるように金を蒸着した。電子顕微鏡では、試料を機械の中に 入れ、真空にして観察する。最大で30万倍まで見ることができるが、１～２週間 の調整が必要だという。パソコンで電子顕微鏡を操作し、写真を撮ったりする。

《結果》

マツモムシの足の電子顕微鏡の写真

電子顕微鏡の写真を見ての疑問：複眼の個眼がへこんでいるのは。眼の下の毛は。指の内側にある溝の働きは。前脚と中脚にある毛の列は何の働きか。毛が２列になっている意味は。中脚のこぶが向かい合わせになっているのは、どうしてか。

《実験》

脚の毛に何か意味があるのか、調べる。

《方法》

電子顕微鏡写真の脚をもとに模型を作る。水の代わりに線香の煙を使い、模型の周囲での空気の流れを観察する。

《結果》

脚の段差に毛があるので、空気が乱れないで、まっすぐ流れる。毛が２列になっていることで、空気がうまく左右に分けられて流れている。

《考察》

前脚と中脚の毛は、後脚を動かして泳ぐときに、水をスムーズに流すためだ。

《２》メミズムシの観察～不思議な生態～

（1）生活の仕方、体の仕組みを調べる

※編集部注：メミズムシはカメムシ目メミズムシ科の昆虫。体長4.5～5.5mm。池 や溝などの水際、湿地に生息するが成虫は水中に潜ることはなく、水面を泳いで 移動し、陸上では後脚で跳ぶことができる。幼虫は泥や石を身にまとってカモフ ラージュしている。

　休耕田の溝やあぜで成虫11匹、幼虫12匹を採集した 。

《観察で気づいたこと》

食べ物：口吻がとても長い。何を食べるのか。どうやってえさを吸うのか。
行動：夜行性だ。息を吹きかけたら動く。ひっくり返ると、元に戻るのに時間がかかる。乾燥した時もひっくり返る。背中の石が重くて、起き上がれないのかも。
幼虫の石背負い：どうやって石を背負うのか。背中に霧吹きで水をかけると、背中の石が取れた。水で取れる接着ノリみたいなものか。毎日背負っている石が違う。人が髪型を整えるように、石をのせていたこともある。
脱皮：脱皮したての体は白い。脱皮後１時間で黒くなった。さなぎにならないのに、蛹（よう）室のような「かまくら」を作っていた。
交尾など：乗っかる方が前脚を、下のメミズムシの首の根っこに引っかけ、中脚で体の横を持っていた。お尻の先が飛び出したメミズムシが死んだ後に、小さな幼虫が生まれていた。これはメスだったのかな。お尻が出ているのは、地面に卵を生むためか。
湿り気：水が大嫌いだ。うまく泳げず、あわてて陸に上がる。水がそれほどない所にいるが、乾燥にはとても弱い。

（2） メミズムシの幼虫は、どうやって背中に石をのせるのか。

《観察》

幼虫は地面に穴を掘って、その中で脱皮し、成虫になるための羽化をする。その穴の入り口には土で半球型の「かまくら」を作る。飼育ケース内にできたいくつかの「かまくら」や幼虫の様子を７月14日から１カ月以上にわたって観察した。
	石をのせて歩くメミズムシ

《結果》

水で背中の石を落とすと、「かまくら」から再び出てきた時には、別の石や土を背負っていた。昨日と違う石をのせていることもあった。「かまくら」の土を除くと、土や石を背負わないで出てくる。穴の中には脱皮したからがあった。ビデオ記録では、幼虫が口吻で土を掘り、それを前脚で取って「かまくら」の内側の壁につけている様子も確認できた。

《気づいたこと》

① ジャンプ力：「かまくら」で羽化した成虫に息を吹きかけると、９㎝ほどジャンプした。小さな体なのに、驚いた。
②石背負い：背中にたくさんの石を背負っている幼虫が、あお向けにこけた。起き上がったら、石がはがれて落ちてしまった。
③幼虫と成虫の違い：幼虫には羽がない。背中に石や土をのせて生活する。成虫には羽がある。羽に泥が付くことはあるが、石をのせることはない。飛び跳ねることができる。
④幼虫と脱皮：幼虫は脱皮して大きくなるが、何齢まであるのかまだ分からない。
⑤メミズムシとマツモムシの口吻の比較：メミズムシの口吻の長さは体の半分以上、身長の3/5もある。マツモムシは身長の1/5だ。

《考察》

メミズムシの前脚はつめが長いので、石や土が持てそうだ。電子顕微鏡で見たら、背中の上の方に穴がたくさんあった。そこからノリみたいな液体がたれ落ちて広がり、背中に石や土をくっつけるのかもしれない。水にぬれると取れるので、水溶性のノリとも考えられる。完全変態ではないのに「よう室」のような「かまくら」を作るのは不思議だ。

　２種類の昆虫を比較すると、それぞれの生活に適した体のつくりになっていることが分かった。細かい部分を見ることができて、昆虫たちのすごさにびっくりしたし、体の形にも意味があるんだなと思うと面白かった。