ダンゴムシの迷路シミュレーター

ダンゴムシを放して、何びきがゴールにたどりつくか見てみよう。

上から見たダンゴムシの迷路

さいしょの角で右に曲がるよ。そのあとはどっちかな?

放した数0ぴき 
ゴールした0ぴき 
ゴールの割合―予想 42%

ダンゴムシを放す

曲がり角のあいだの長さ

長さを変えると、数はゼロにもどります。10ぴき放すと、実験ノートに自動で記録します。

どこに出た?

ぼうが実験の結果、黄色の線が計算の予想です。たくさん放すほど、予想に近づきます。

 

 

曲がり角の数(T字の数)

ダンゴムシのようす

実験ノート

10ぴき放すと、ここに結果がたまっていきます。自由研究の表に写せます。

ダンゴムシは右・左と交互に曲がる?

ダンゴムシは、かべにぶつかって右に曲がると、次の曲がり角では左に、その次は右に…と、交互に曲がりやすい性質があります。これを「交替性転向反応(こうたいせいてんこうはんのう)」といいます。ただし、いつも交互に曲がるわけではありません。高校生などの研究報告では、交互に曲がった割合は約7〜9割で、曲がり角と曲がり角のあいだが長くなる(約35cmより長い)と、右も左も半々になると報告されています。

このシミュレーターで、1回あたり交互に曲がる割合を「ふつう(約75%)」とし、T字の曲がり角が3つの迷路(さいしょの角で右に曲がらせる「L-T-T-T字型迷路」)で計算すると、ゴールにたどりつく割合は次のくらいです。

曲がり角のあいだ1回で交互に曲がるゴール(T字3こ)10ぴき中
5〜20cm約75%約42%約4ひき
25cm約67%約30%約3びき
30cm約59%約21%約2ひき
36cm以上50%(半々)約13%約1ぴき

でたらめに曲がる虫なら、T字3こでゴールするのは8ぴきに1ぴき(約13%)です。それより多くゴールすれば、交互に曲がる性質が見られたことになります。数はばらつくので、10ぴき以上で何回か試してみましょう。

どうして交互に曲がるの?

ダンゴムシは、かべにそって歩き、かべにぶつかると曲がります。右に曲がるとき、体の左がわの足のほうがたくさん動くので、その「くせ」が次の曲がり角まで残り、次は反対の左に曲がりやすくなる、と考えられています。てきから逃げるときに、同じ場所をぐるぐる回らず、まっすぐ遠くへ逃げるのに役立つといわれています。

おうちの方向けに言うと、交替性転向の説明には、左右の脚の動きの偏りを補正するというBALM仮説(bilaterally asymmetrical leg movements)や、壁に沿って歩く走触性による説明があります。強制転向から選択点までの距離が長くなると効果は弱まり、オカダンゴムシでは約32〜36cmが限界という報告があります(草野・新妻 2015)。

おうちでの実験のやり方

  1. 厚紙や牛乳パックで、はばが1〜2cmの通路の迷路を作ります(さいしょの角は1つの向きにしか曲がれないようにします)。はさみやカッターは、おとなが使いましょう。
  2. ダンゴムシを公園や庭の落ち葉の下などで、何びきか見つけて、土や落ち葉といっしょに入れ物で連れて帰ります。
  3. スタートにダンゴムシを置き、どこに出たかを記録します。丸まったら、動きだすまでそっと待ちます。
  4. 同じダンゴムシばかり続けて使うとつかれるので、交代しながら試します。
  5. 実験が終わったら、見つけた場所に帰してあげましょう。

ダンゴムシは乾燥に弱いので、ときどききりふきで湿らせてください。さわったあとは手を洗いましょう。強い光や大きな音のなかでは、うまく歩かないことがあります。

自由研究のまとめ方のヒント

「放した数」「ゴールした数」「はずれの場所」を表にして、このシミュレーターの予想や、でたらめに曲がった場合(T字3こなら約13%)とくらべてみましょう。曲がり角のあいだの長さを5cm・20cm・40cmと変えて、ゴールの割合が下がるかを調べると、しっかりした研究になります。ワラジムシとくらべるのもおすすめです。

よくある質問

交互に曲がらなかったのはおかしい?

おかしくありません。交互に曲がるのは「そうなりやすい」性質で、いつもではありません。何びきも、何回も試して、割合で考えることが大切です。

ダンゴムシが迷路の中で止まってしまう

おどろいて丸まったり、つかれていたりするのかもしれません。少し休ませるか、ほかのダンゴムシに交代しましょう。通路がせまくて体がこすれると、うまく歩かないこともあります。

ワラジムシやほかの虫でも同じ?

ワラジムシにも同じような性質があることが知られています。アリなど、ほかの虫でも試してみると、くらべる研究になります。

ダンゴムシは虫(こん虫)なの?

ダンゴムシは、こん虫ではなく、エビやカニのなかま(甲殻類)です。足は14本あります。