今まで訪れた中で一番汚い家を想像してみてください。ビール缶が散乱した大学の寮？臭いシミだらけのマットレスを床に敷いて寝ていた元カレのアパート？どんな家を思い浮かべても、おそらく巨大幼虫の住処の方が上でしょう。
プランクトンに似た透明な海洋無脊椎動物で、巨大なオタマジャクシのような姿をしています。球根状の頭と、くねくねと平らな尾を持ち、体長は人間の拳ほどしかありませんが、自ら作り出した幅90センチほどの風船のような粘液の巣で体を覆っています。科学者たちはこの構造物を「鼻水宮殿」と呼んでいます。気持ち悪い？確かに。しかし、これらの生物とその不快な住処は、大気中の炭素を隔離する上で並外れた役割を担うなど、地球にとって重要な機能を果たしていることが判明しました。
巨大コガネムシの鼻水泡は、長い間科学者にとって謎の種でした。非常に繊細なため、泡を研究室に持ち込むのは現実的ではありません。そこでNature誌に掲載された新たな研究で、研究者たちはカリフォルニア沖の海底1300フィート（約400メートル）に遠隔潜水艇、カメラ、レーザー装置を潜らせ、「シーポーク」と呼ばれる類縁生物のコガネムシを自然生息地で観察しました。そして、粘液構造を3Dモデルに再現し、初めてその構造を詳細に調査することができました。
「今や、こうした複雑な構造の形状とその機能を理解する技術が得られた」とモントレー湾水族館研究所の主任エンジニア、カカニ・カティジャ氏は声明で述べた。
鼻水宮殿はかなり高度な構造物であることが判明しました。巨大な幼生は一度に一つの鼻水宮殿を作りますが、それぞれの宮殿には内室と外室があります。大きな粘液の泡のトラップは捕食者から身を守ると同時に餌を捕らえ、内側の粘液の泡は小さな食べ物を口の中に導くフィルターの役割を果たします。外側の粘液の網は、炭素を豊富に含む植物の残骸、マイクロプラスチック、その他のデトリタスなどの微粒子も捕らえます。
科学者たちは、これらの動物が頭部の細胞から粘液を分泌し、それを風船のように膨らませることでこれらの構造物を作ることを発見しました。「クモが絹のような糸を一本ずつ紡ぎ、複雑な巣を作るのに対し、幼虫の巣は原始的な巣として一度に押し出され、その後膨らませます」と研究は述べています。このプロセスはわずか1時間ほどで完了します。
彼らがこんなに早く作れるのは良いことだ。なぜなら、それらは長持ちするように作られていないからだ。この脆い構造は1日か2日で詰まってしまうため、ラルヴァシアンは新しい構造を作らざるを得なくなる。廃棄された鼻水宮殿は収縮して沈み、捕らえた残骸を引きずりながら沈んでいく。通常、これらの残骸は他の動物に食べられるが、古い鼻水宮殿に捕らわれて海底に沈み、空腹の海洋生物から遠ざかる。2017年のScience Advances誌の研究では、ラルヴァシアンが他のどのプランクトンよりも多くの大気中の炭素を海底に沈めていることがわかった。
科学者たちは、これらの鼻水宮殿の観察可能な3次元モデルを手に入れたので、それがどのように作られるのか、また鼻水宮殿が正確にどのくらいの量の炭素を吸収するのかについてさらに詳しく知りたいと考えています。
「とりわけ、私たちは、幼生類がどのようにこれらの構造物を構築し、膨らませるのかを解明したいと考えています」とカティジャ氏は述べた。「これは、より優れた3Dプリンターの設計や、水中や宇宙を含む様々な環境で使用できる複雑なインフレータブル構造物の構築に役立つ可能性があります。」
彼らはまた、生物が生態系とどのように相互作用するかについてもさらに学びたいと考えています。
「海面下の深いところにあるこれらの構造を視覚化する方法を手に入れたので、ようやくそれがどのように機能し、海中でどのような役割を果たしているかを理解できるようになりました」とカティジャ氏は語った。
