眠りを奪われたハエトリグモ、レム睡眠に似た状態が8割増える

ショウジョウバエによって一晩じゅう眠れなかったハエトリグモは、翌晩に睡眠を取り戻し、その増加分のほぼすべてを、けいれんや眼のちらつきを伴うREM睡眠に似た段階に費やした。フリンジド・ジャンピングスパイダー13匹を対象にしたところ、このREM様状態に費やす時間は、1晩の睡眠妨害後におよそ5分の4増えた。

このリバウンドは、クモが暗闇でただじっとしているだけではないことを示す、これまでで最も強い証拠だ。失われた睡眠を埋め合わせる必要のある動物は、睡眠を調節している。これは哺乳類や鳥類における真の睡眠を特徴づける要件の一つである。著者らによれば、無脊椎動物でREM睡眠のリバウンドが示されたのは、知る限りこれが初めてだという。

対象となったクモは、成体で1ユーロ硬貨ほどの大きさになる、オーストラリア北部産の小型の狩猟者Portia fimbriataだ。Portia属はほかのクモを食べ、その狡猾さで知られる。網の糸を弾いて、もがく昆虫をまね、その獲物を回収しに来た網の主を待ち伏せする。

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ドイツ、イタリア、オーストラリア、米国の共同研究者とともに、ボン大学のナジャ・ガイガー（Nadja Geiger）とダニエラ・レッスラー（Daniela Rößler）が主導したこの研究は、クモの夜が少なくとも二つの異なる段階で構成されていることを示している。まず静かな段階が訪れる。それは脚のけいれん、口器の震え、網膜の動きによって何度も中断され、クモはその最中に最も目覚めさせにくくなる。

研究方法

脳の記録を取れない動物で睡眠を証明するのは難しいため、研究者らは睡眠科学者があらゆる種に用いる行動試験に頼った。すなわち、典型的な休息姿勢、予測可能な日周リズム、外界への反応の低下、そして睡眠を失った後の補償である。

クモは直径12センチメートルのプラスチック製容器で飼育され、数日間と数夜にわたって撮影された。暗くなった後には赤外線カメラが用いられた。異なる照明条件下で60時間、その活動を追跡した。活動は主に明期に見られ、ほぼ日周期のリズムは一定のほぼ暗闇の条件でも持続した。これは、単なる光への反応ではなく、体内時計の存在を示す兆候である。恒常的な明るさの下では、休息は断片化した。

毎晩は似た筋書きをたどった。クモは眠る場所を探し、身づくろいをし、消灯後30分以内にその大半が小さな絹の足場の下に逆さにぶら下がった。夜が進むにつれて、体はゆっくりと垂れ下がり、口の脇にある小さな付属肢である触肢は内側へ引き寄せられた。詳しく撮影された10匹では、短い覚醒時間を含む夜間の睡眠時間帯は平均約10.7時間だった。

同じ10匹について、研究チームはREM様エピソードを109回数え、その平均持続時間は約83秒だった。ハエトリグモは大きな前方の眼を動かせないが、レンズの後ろにある網膜は動かすことができる。このエピソードの間、脚が丸まり筋肉がけいれんするのに合わせ、網膜は前後に素早く動いた。最初のエピソードは睡眠開始から平均約4時間後に現れたが、その時期は1時間余り後から約10時間後まで幅があった。

クモがどれほど深く眠っているかを調べるため、研究者らは標準的な音を流し、各個体が反応するまでの時間を測定した。覚醒中のクモは約1.7秒で反応し、静かな段階のクモは約2.7秒、REM様エピソード中のクモは約4.3秒だった。REM様エピソード中の4匹は10秒間の観察枠内にまったく反応しなかったが、覚醒中に再検査すると直ちに反応した。このことは、単なる聴覚障害や疲労ではないことを示している。

最後の試験は睡眠剥奪だった。ある一晩、チームは各飼育容器に生きたショウジョウバエ25匹を放した。狩猟性のクモにとっては無視できない妨害である。回復の夜、全体の睡眠時間帯は約8.5％伸びたが、REM様睡眠の時間は平均9.4分から16.9分へと跳ね上がった。長いエピソードになったのではなく、エピソード数が増えたのだ。妨害を受けなかった対照群の5匹では、連続する夜の間にこうした増加は見られなかった。

眠るクモが重要な理由

クモは5億年以上前に、脊椎動物へとつながる系統から分岐しており、その神経系は人間のものとはまったく異なる構造をしている。これほど遠い動物に脊椎動物のパターンに似た睡眠構造が見つかったことは、睡眠段階が非常に古い起源を持つか、あるいは進化が複数回たどり着く解決策であることを示唆する。

「これほど異なる脳と感覚世界を持つ動物が、REM様段階を含む構造化された睡眠を示すなら、睡眠の基本構造は私たちが考えていたよりはるかに古く、広く存在している可能性がある」と、レッスラーはオーストラリアのABC Newsに語った。

この比較はいま、動物系統樹における三つの遠く離れた枝にまたがる。タコとコウイカは皮膚模様のちらつきを伴う活動性睡眠段階を示し、脊椎動物にはREM睡眠があり、そしてハエトリグモには、失われると体が取り戻そうとするけいれんの段階がある。「クモが明確なREM様睡眠圧、すなわち失われたREM様睡眠を補償する必要性を示すことは、この段階が休息に付随する偶発的な特徴ではなく、重要な生物学的機能を果たしていることを強く示唆している」と、ガイガーとレッスラーはScienceAlertに語った。

この研究は、同じグループによる別のハエトリグモEvarcha arcuataの先行研究を発展させたものだ。その研究では、夜にぶら下がる幼体で網膜の動きと脚の丸まりが示されていた。けいれん自体は示せたものの、クモが実際に眠っていることまでは示せなかった。新たな論文はその空白を埋めるものであり、研究に関与していないシドニー大学の昆虫学者トーマス・ホワイト（Thomas White）が、これを「これまでにあらゆるクモ形類で示された睡眠についての行動学的証拠として、群を抜いて最も完全な事例」と呼んだ理由でもある。

この研究で決着しないこと

最大の限界は脳にある。神経活動を記録した者はいないため、この研究はクモのREM様段階が人間のREM睡眠の脳活動に似た何かを伴うかどうかを示せず、深いノンレム睡眠に相当するクモ側の段階も特定できない。類似しているのは行動であり、著者らはこの状態をREMではなくREM様と慎重に呼んでいる。

夢については、なおさら遠い話だ。手足のけいれんや眼の動きは、動物が眠っている間に何らかの体験をしているかどうかを何も語らない。チームは、REM様段階がPortiaの狩りの中で学んだことの処理を助けるのではないかと考えており、このけいれんが日中の行動を行動として再生する一形態である可能性を提起している。この考えはまだ検証されていない。

標本数も少なかった。詳細な夜間記録は10匹、睡眠剥奪試験は13匹で、いずれも実験室内での研究だった。静かな段階とREM様エピソードの反応時間の差は予想どおりの方向を示したが、補正後には統計的有意性に達しなかった。また、静かな段階そのものには、覚醒時に似た反応と、より深い睡眠に似た反応の両方が混在していた。静かな覚醒が終わり、浅い睡眠が始まる境界は、依然として曖昧だ。

また、これは一種だけの結果でもある。Portiaはクモとしては例外的に視覚に優れ、例外的に賢い種であり、触覚で狩りをする造網性のクモには、この結果が当てはまらない可能性がある。

クモの睡眠に関するよくある質問

クモは眠るのか？

少なくとも一種は明確に眠る。Portia fimbriataは、決まった休息姿勢、体内時計に駆動される日周リズム、休息中の反応の遅れ、睡眠を妨げられた夜の後に増える睡眠という、睡眠の標準的な行動試験を満たしている。

クモは夢を見るのか？

誰にも分からない。ハエトリグモは眼と脚の動きを伴うREM様段階を示すが、脳の記録がなければ、何らかの体験をしているかどうかを見分ける方法はない。研究者らは、この段階が学習と記憶に役立つ可能性を考えているが、それは夢を見ることとは同じではない。

REMリバウンドとは何か？

人間やほかの哺乳類がREM睡眠を失うと、それを補うために翌晩以降のREM睡眠により長い時間を費やす。クモも1晩の睡眠妨害後に同じことを行い、REM様睡眠の時間を約80％増やした。これは、この段階が無作為なものではなく調節されていることを示している。

ハエトリグモはなぜ夜にけいれんするのか？

REM様エピソードの間、主眼の内部にある網膜は前後に揺れ、脚は丸まり、筋肉はけいれんする。この発作は約1分半続き、一晩に何度も繰り返される。

今後の展開

この論文は2026年10月26日、Proceedings of the National Academy of Sciencesにオンライン掲載された。研究資金はドイツ研究振興協会のEmmy Noether Programmeから提供された。チームは現在、より広いクモの系統樹にわたって睡眠を比較しており、クモが野生でどのように眠るか、夜間の人工光がそれをどのように妨げるかを調べるため、クイーンズランド州北部と西オーストラリア州での野外調査を始めている。今後の研究では、睡眠中のクモと昆虫の脳で何が起きるかを記録し、REM様睡眠がPortiaをこれほど有能な狩猟者にしている学習と結び付いているかを検証することを目指す。

参考文献：Geiger et al., “Behavioral evidence for two-stage sleep in spiders,” Proceedings of the National Academy of Sciences, 2026. DOI: 10.1073/pnas.2618030123

タグ: 生物学, 睡眠, Portia fimbriata, University of Bonn, クモ, ハエトリグモ

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