昆虫の睡眠について

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ハエ

人は睡眠がないと生きていけません。また、猫や犬などといった人間以外の哺乳類も睡眠を取ることが分かっています。

それでは哺乳類とは程遠い昆虫は睡眠をとるのでしょうか。

先日昆虫の睡眠について調べていると大変興味深い記事をみつけました。昆虫の仲間であるキイロショウジョウバエの睡眠について記されたものでしたが、昆虫にも人間のような睡眠があるという研究発表についてでした。

そこで本記事では、なかなか知る機会のない昆虫の睡眠についてご紹介していきます。昆虫の不思議を感じてみませんか。

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睡眠の定義

睡眠

それでは、まず睡眠とはどのように定義されているのでしょう。

実は睡眠にはもともと明確な定義はありませんでした。筋肉の緊張が弱まる、刺激の反応が落ちる、活動が休止するなどといった定義は作られてきましたが、それらは麻酔によるこん睡や気絶などとの違いが明確ではなく、なかなか区別が付きませんでした。

しかし技術の発展した現在では、脳波のパターン、活動の停止、反応の低下などといった状態を合わせて睡眠としています。ただし、昆虫は人の睡眠の脳波パターンを出しませんし、哺乳類と異なりまぶたがないため、いつ眠っているのか長らくよくわかっていませんでした。

しかし、2000年に発表された昆虫と睡眠の研究によると、昆虫が一定のリズムで静止しているのがわかり、人の睡眠によく似た特徴をもっていることが認められました。

  • 生理的な24時間周期
  • 外部の強い刺激により覚醒
  • 外部からの刺激の反応が低下
  • 静止状態を妨害するとその後の静止時間が増加

今はまだ脳波の測定はできませんので、この状態が5分以上続く状態が昆虫の睡眠とされました。なお、これらの状態はゴキブリ、ミツバチ、蝶、キイロショウジョウバエなど複数の昆虫から確認されたようです。

生き物の睡眠時間

人間の睡眠時間は大体8時間程度ですが、他の動物はどのくらい睡眠を取っているのでしょうか。代表的なものをご紹介しましょう。

  • 犬:10時間
  • 猫:12時間
  • ウサギ:8時間
  • ネズミ:17時間
  • ゾウ:4時間
  • キリン:2時間

基本的には肉食動物の睡眠時間が長く、草食動物は睡眠時間が短い傾向にあります。

また、哺乳類に特徴的なレム睡眠(浅い眠り)は鳥類と爬虫類に若干認められました。そして両生類や魚類、軟体動物、昆虫には見当たらなかったようです。

睡眠の規則性

昆虫の睡眠にはある程度の規則性があります。

キイロショウジョウバエは昼行性の昆虫です。そのためか夜には90分以上の静止が、昼には15分程度の短い昼寝が規則的にあったそうです。私達も昼寝をしてすっきりさせますが、昆虫も昼寝で疲れをとっているのでしょうか。

また、成長によっても睡眠時間が変わるようです。羽化してから毎日の睡眠時間を見ると初日が一番多く、4日目までは徐々に少なくなる傾向がみられました。私たち人間も赤ちゃんのときは寝るか飲むかの状態ですが、年を取るにつれて睡眠時間が少なくなります。ある程度年配になると早朝に目が覚めるのも自然の摂理なのかもしれません。

カフェインが睡眠に関係する

寝る前はカフェインを取ると眠れなくなる、とよく聞くことでしょう。逆にもっとがんばりたいとき、寝てはいけないときにあえてカフェイン入り飲料を飲んで眠気覚ましをします。そんなカフェインですが、昆虫にも効果があるようです。

カフェインを与えたハエは、カフェインなしのものに比べてうたたねの時間が半分程度になり、酷いものだと死んでしまうものもいたようです。他にも合成麻薬のアンフェタミンには覚醒効果を表し、逆に眠くなる抗ヒスタミン剤(アレルギー薬)には睡眠の効果があったとのこと。

私達と似ても似つかない昆虫たちにも同じような睡眠があったのは驚きですね。

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まとめ:昆虫の睡眠は奥が深い

ここまでで睡眠の定義や昆虫の睡眠についてご紹介してきました。昆虫の睡眠に関しては下記の通りです。

  • 昆虫も人間のように眠る
  • 規則的な睡眠周期がある
  • 睡眠時間は時間がたつごとに短くなる
  • カフェインを与えると覚醒する

昆虫にも睡眠があり、それらの仕組みは非常に私達と似ているようです。ショウジョウバエの睡眠と学習が関係しているという発表もされました。もしかしたら、人間の睡眠に関してもなにかヒントが出てくるかもしれません。

ただし、研究は近年から解明されてきたもので、ショウジョウバエの睡眠が人の睡眠と必ずしも結び付くわけではありません。今後の研究が楽しみですね。

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