砂浜にいる小さな生物が冬の寒さをどのように乗り越えているのか、ご存じですか？実は、彼らはある化学物質を使って深い眠りに入るのです！
マグネシウム化合物は、多くの人々がリラックスするための一般的な成分ですが、新しい研究によれば、これを利用して厳しい条件を乗り越えているのは人間だけではないようです。イギリスのコーンウォールで行われた実験とプリマス大学の研究室での検証により、砂浜に生息する大型のハマトビムシ（Talitrus saltator）が、気温が下がると体内のマグネシウムイオンのレベルを上昇させて活動を減少させることが確認されました。
特に新しい研究では、ハマトビムシが深い眠りに入る際に、体内のマグネシウムレベルをさらに増加させる手段を持っていることが初めて示されました。時には、マグネシウムレベルを2倍以上にすることもあります。
マグネシウムは自然の麻酔薬として働き、ハマトビムシを休眠状態にします。この休眠により、彼らは砂浜の表面から最大30センチメートル下の巣穴に隠れたまま、食べ物や水を求めて出てくる必要がなくなり、冬の寒さからある程度保護されます。
この研究は、サウスイーストコーンウォールのポートウィンクルにおけるトビムシの個体群に焦点を当て、海洋動物学教授のジョン・スパイサー博士（John Spicer , PhD）と海洋生物学の学士（優等）を持つジャック・ブッシュ（Jack Bush）によって行われました。
2024年6月13日にJournal of Experimental Marine Biology and Ecologyに発表された論文「Elevated Extracellular Magnesium in Overwintering Sandhoppers Talitrus saltator: Disentangling the Effects of Torpor and Temperature」（冬を越すハマトビムシTalitrus saltatorにおける高濃度の細胞外マグネシウム：休眠と温度の影響の解明）で、彼らの研究は、なぜ大型のハマトビムシが寒い冬の間に砂浜から姿を消すように見えるのかについてさらなる理解を提供します。
スパイサー教授は、海洋および沿岸の種に対する温度の影響について数十年にわたり研究を行っており、スコットランドのトビムシに関する研究も数多く行ってきました。彼は次のように述べています。「大型のハマトビムシが潮の届かない砂浜の上部に深く埋もれて冬を越すことは1世紀以上前から知られています。我々の研究は、自然の麻酔剤であるマグネシウムイオンを体液中に蓄積させることで、彼らが『眠りに落ちる』のを助けている可能性を示しています。」
「マグネシウムを含む液体、例えばエプソム塩は、人間がリラックスするために使用するのが一般的ですが、科学的な調査の一環として水生動物を調べる際にも使用されます。我々の研究は、自然界でも外部の介入なしに同じことが行われていることを示しています。」
「とはいえ、これは温度依存のプロセスであるため、地球が温暖化するにつれて何が起こるのかという疑問が生じます。ハマトビムシは眠らなくなり、一日中腐敗した海藻を食べ続けるのでしょうか？それとも、体液中のマグネシウムの管理方法を適応させて、睡眠習慣を変えるのでしょうか？」
この研究は、砂浜に住むハマトビムシがどのようにして冬を乗り越えるのかについての新たな視点を提供しています。マグネシウムを利用して深い眠りに入ることで、寒さから身を守り、生き延びるための巧妙な方法を見つけたのです。温暖化が進む中で、彼らの行動がどのように変化するのか、さらに研究が必要です。
写真：ハマトビムシ
[News release] [Journal of Experimental Marine Biology and Ecology article]
