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ハチを訓練、犬に代わる「危険物センサー」に /TECHNOLOGY 2005年10月27日 2:00am PT
犬と違い、ハチは人間の一番の味方とは言えないかもしれない。だが、一部の科学者は、危険をかぎ分けることにかけては、ハチは費用も安く、簡単に訓練できるなど、犬と比べても優れた点を持つと考えている。
ジョージア大学および米農務省農業研究部に所属する科学者たちが共同で、寄生バチの一種を危険物検知の目的で訓練している。対象となる危険物は、隠された爆発物、禁止薬物、人間の遺体など多岐にわたり、さらにはガンのような病気の存在も検知できるのではないかと期待が寄せられている。この研究成果は『バイオテクノロジー・プログレス』誌に数ヵ月以内に掲載される予定で、オンライン版は既に発表されている。
現在、危険物の検知には犬や電子センサーが使われているが、ハチの場合はこうしたものと違い、使い捨てにできる。費用も非常に安いうえ、訓練にも数分しかかからない。研究チームでは、寄生バチに加え、ミツバチやガなど、においを嗅ぐ習性を持つ昆虫が、今後5〜10年の間に危険物の検知に大々的に利用される日がくることを期待している。
米農務省農業研究部に所属し、今回の研究に参加した昆虫学者のジョー・ルイス博士は、「われわれ人類が繁殖させ、訓練してこのような目的で利用できる生物が、従来使われてきたものとはまったく違った種にも存在することを示すものだ」と述べている。
今のところ、研究者は対象を寄生バチ一本に絞っており、その成果として『ワスプ・ハウンド』という装置を開発した。塩ビ管の中に5匹の寄生バチを閉じこめた臭気検知装置で、製作費用は60ドルほど。
ワスプ・ハウンドの管の上部には送風用のファンが取り付けられていて、これによって臭気がフィルター越しに管の中へと取り込まれる。管の中のハチは、訓練で覚え込んだ匂いを検知すると、フィルターに開いた穴の周囲に集まる。こうした反応を管の中のウェブカメラを通じてコンピューターが読み取り、ブザー音や点滅光でオペレーターに警告する仕組みだ。 これらのハチは、さまざまな非合法薬物や危険物質を検知するよう訓練されている。たとえば2.4-ジニトロトルエン(DNT：TNT火薬に含まれる化学物質)や、腐敗が始まった肉に発生するプトリシン(putricine)、ピーナツや牛乳のような食べ物に生えるとアフラトキシンという毒素を発生するカビといったものがある。
ルイス博士によると、ハチは空中に存在する数ppb[濃度の単位。1ppbは1000分の1ppm]といったごく薄い濃度の物質でも検知可能で、これは犬や化学物質用センサーの検知能力と同じレベルだという。
「寄生バチは匂いを嗅ぐ習性を持つ――触角に臭覚神経を備えているのだ。あの小さな触角に、人間で言う鼻がついているようなものだ」とルイス博士は説明する。
ワスプ・ハウンドの用途としては、農作物の病気や虫害の監視、空港での爆発物の検査、医療現場での病状の判定、さらには軍隊での地雷の検知といったものが考えられると、研究チームでは述べている。
ルイス博士が寄生バチの有用性に気付いたのは、1980年代から90年代にかけてオオタバコガコマユバチ(Microplitis croceipes)と呼ばれる、人を刺さない小型の寄生バチの一種について、その能力を調査していたときのことだった。このハチはさまざまな種類の虫の幼虫を探し出し、卵を産み付けるが、標的となる幼虫に近づく際には、幼虫が食料としている植物が放つ化学物質を手がかりにする。
「この物質は、植物から放たれるSOS信号のようなものだ」とジョージア大学のグレン・レインズ教授(生物工学)は説明する。レインズ教授も今回の研究プロジェクトに参加している。
寄生バチは、これ以外の匂いを検知するよう訓練可能なことが、研究によって判明している。ルイス博士によると、いずれの場合も、訓練は対象となる匂いを10秒ほど嗅がせ、その間、砂糖水を餌に与える(写真)というものだ。30秒の間を置き、同じ過程をさらに2度繰り返すと、あっという間に訓練は完了する。この方法で、それぞれのハチが特定の匂いを追いかけるように訓練できる。
スミソニアン協会の昆虫部門を率いるテッド・シュルツ博士は、ワスプ・ハウンドが実際に使われているところはまだ見ていないが、いい発想のように思えると語っている。特にシュルツ博士が評価するのは、寄生バチが犬よりも繁殖が容易な点だ。
「目の付け所が非常に良いと思う。昆虫の活用法としても素晴らしい」とシュルツ博士。
ただし、シュルツ博士は、昆虫がどんな匂いでもかぎ分けられるとは思わないとも指摘した。
一方、レインズ教授は、自分とルイス博士が研究した範囲では、ハチが検知可能な匂いと検知不可能な匂いとを分ける境界は、今のところ特に見つかっていないと述べている。
「感度は匂いによって違う。ある種の匂いには、他よりも高い感度を示す。だが、今までわれわれが試した匂いについて、検知するよう訓練できなかったものはなかった」とレインズ教授は語った。
[日本語版：長谷 睦／岩坂 彰
http://hotwired.goo.ne.jp/news/technology/story/20051028301.html
http://hotwired.goo.ne.jp/
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