クモはおならをする？節足動物の消化
クモは昆虫を食べ、腸を持ち、体外消化を行う。腸内ガスも産生するのか？答えには節足動物がどのように消化するか、どんな微生物が腸に住んでいるか、そして人間の「おなら」という概念が根本的に異なる動物にどこまで適用できるかを理解する必要がある。昆虫学と節足動物生物学は、科学的に正確でありながら驚くべき答えを提供する。
体外消化：クモの食べ方
クモは脊椎動物とは根本的に異なる消化系を持つ肉食動物だ。体外消化を実践する：消化酵素を獲物に注入し（毒または分泌物を通じて）、獲物の組織を前液化し、そして得られた栄養豊富な液体を吸い取る。クモの腸は主に液体を受け取り、固体ではない。この液体消化はガス産生に重要な影響を持つ。細菌発酵——哺乳類でのガスの主な供給源——は発酵性炭水化物を必要とする。クモは獲物から主にタンパク質と脂質を食べ、炭水化物はごく少量だ。これは発酵ガス産生の主な生化学的基盤が草食哺乳類よりもはるかに限られていることを意味する。
クモのマイクロバイオーム：ハンターの腸の微生物
クモには腸内微生物が確かに存在するが、マイクロバイオームは哺乳類よりもはるかに多様性が低い。クモ（主にコガネグモと鳥食いグモ）のメタゲノミクス研究では、腸管神経系にEnterobacteriaceaeとLactobacillales属の細菌が優勢な細菌コミュニティが示されている。これらの細菌は獲物のタンパク質成分を分解するのを助ける。これらの細菌によって産生されるガスは主にCO₂と少量のH₂S——メタンは有意な量ではない。なぜなら高タンパク食餌はメタン産生を促進しないから。クモが肛門ガス排出という意味で「おならをする」かどうかという問いは、その消化系が排出を必要とする十分なガスを産生するかどうかにかかっている。これに関する直接研究は少ない——生物学のかなり特定のニッチだ。
昆虫と節足動物：より広い視点
クモのガスを理解するには、節足動物一般の文脈が有用だ。シロアリはガスの観点から最も研究された節足動物だ——セルロース分解に特化した腸内微生物のおかげで、生態学的に有意な量のメタンを産生する。ゴキブリも測定可能なメタンを産生する。甲虫も腸内発酵微生物を持ちガスを産生する。体外消化を行う肉食のクモは、スペクトルの反対端にいる：炭水化物発酵最小、メタン産生最小。しかしCO₂とタンパク質分解ガスのある程度の産生は生化学的に避けられない。クモのガス排出を直接研究した生物学者はおそらくガス産生のエビデンスを見つけるだろうが、草食昆虫や哺乳類よりもはるかに小さい規模で。
不可能な問い：クモのおならをどう研究するか
クモにおける放屁の直接研究は、かなりの方法論的障害に直面する。産生されるガスの量は微小だ——典型的なオニグモ（Araneus diadematus）は1グラム未満の重さだ。腸内ガス測定の標準的な技術（ガスクロマトグラフィー、呼吸ガス分析）は著しく大きなサンプルを必要とする。特定のトピックとして「クモの放屁」に関する査読済み科学文献は存在しない。存在するのはクモのマイクロバイオームと節足動物の消化生理学に関する研究で、あるガス産生が起こることを推論できる。科学から最も誠実な答え：はい、クモが少量の腸内ガスを産生することは生化学的に可能だが、これが検出可能な肛門排出として現れるかは不明で不確実だ。天井からあなたを静かに見ているクモは、理論的にはガスを排出しているかもしれない。ただ、非常に非常に少量で。
ご存知でしたか？
- クモは体外消化を実践する：酵素を獲物に注入し、前液化して結果を吸い取る——主に液体を受け取り、固体ではない。
- シロアリは最も多くのメタンを産生する節足動物だ——セルロースに特化した腸内微生物が生態学的に有意な量のガスを生成する。
- クモのマイクロバイオームは哺乳類よりもはるかに多様性が低く、炭水化物を発酵させない分解性細菌が優勢だ。
- 典型的な庭グモは1グラム未満の重さだ——産生されるガスの量は標準的な技術では測定できないほど少ない。
豆知識
2018年、生物学者でサイエンスコミュニケーターのジェレマイア・コーヒックがTwitterで「クモは確実におならをする」と投稿した——腸内微生物と消化を持つことを根拠に。そのスレッドは口コミで広まり、ナショナルジオグラフィックやガーディアンなど実際のクモ生物学者に相談したメディアにも取り上げられた。合意された答え：「おそらくそうだが、誰も直接研究していない」。このトピックはクラウドファンディングによる研究資金調達の試みを少なくとも一件触発した。科学は時にクモのガスに関するツイートから始まる。
出典
- Peretti, A.V. & Aisenberg, A. (2015). Cryptic Female Choice in Arthropods. Springer (Chapter on spider digestion).
- Engel, P. et al. (2016). The gut microbiota of insects. Annual Review of Entomology.
- Schmitt, T. et al. (2014). Chemical ecology of spider silk and venom. Journal of Chemical Ecology.