千葉大学大学院工学研究院中田敏是助教が参画する国際研究チームは、蚊が自らの羽ばたきで生み出した気流のわずかな変動を感知することで、暗闇でも障害物を避けて飛行できるメカニズムを実証した。
この成果は、国際科学誌「Science」にて、2020年5月8日（金）（日本時間）に公開されたという。なお、国際研究チームには、英王立獣医大学、ブライトン大学、リーズ大学の研究者らが参画しているとのこと。
（図1：蚊の羽ばたきによって生じる地面付近の気流蚊は気流が障害物に当たって変動することを感知し、床や壁面を避けて飛ぶことができる。赤色は特に気流の変動が大きく、青色になるにつれて徐々に小さくなることを示す。）

研究の背景
　蚊はデング熱や日本脳炎などの感染症を媒介することで知られており、その生態を様々な観点から理解することは、蚊から身を守るうえで非常に重要である。蚊は、暗い部屋の中でも360度目がついているかのように飛び、なかなか捕まえられない。実験的にも、蚊が暗闇で周囲の障害物を避けて飛ぶことが観察されていたが、その科学的なメカニズムについては、これまで未解明のままだった。一方で、蚊の触角の根元にはジョンストン器官と呼ばれる特殊な器官があり、11nmあるいは10-7m/sの空気の振動によって生じる0.005°の触角のふれに反応できるとの報告がなされている。これは、わずかな空気の流れも読み取ることができる「超高感度センサ」が、蚊の身体に備わっていることを示しているという。

研究成果
　研究チームは、蚊が真っ暗な環境でも障害物を避けて飛行できているのは、身体に備わる「超高感度センサ」によって、自らの羽ばたきで引き起こされた気流のひずみを検知しているのではないかと仮説を立てた。中田助教は、これまでにも高速度カメラによる3次元運動測定とシミュレーションによって、蚊の飛行メカニズムを明らかにしている。今回は、研究チームの先行研究データを利用し、数値計算で蚊の羽ばたきによって生じる気流を再現し、壁や床の存在による触角付近の気流の変動を調べた（図1）。その結果、蚊の触角の感度であれば、わずか4mmほどの体長の蚊が、体長の10倍近い距離である約30〜40mm離れた場所の気流の変動を感知し、壁や床などの障害物を検知できる可能性があることがわかった。メスの蚊は、水面から20〜70mm離れたところから、水中に卵を産み落とすことが知られているが、今回の研究でのシミュレーション結果は、その知見とも一致していた。この知見をもとに、国際研究チームの研究者らが、ドローンを使ってプロペラが起こす気流の変動検知の機能を評価したところ、蚊と同様に壁や床が検知できることが実証されたとしている。

ニュースリリースサイト（千葉大学）：
http://www.chiba-u.ac.jp/general/publicity/press/files/2020/20200508mosquito.pdf