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カブトムシが黒い理由は樹液のタンニン?色の波長と染色の不思議|Garden Dairy

着色料・コチニールの赤色として使われていた事もあるというカブトムシ。

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この成分はカルミン酸のアルミニウム塩と言われています。

そもそもは、カイガラムシを食べようとする生物に対しての防御の効果があるようで、同じものがカブトムシにもあるとは知りませんでした。

これに限らず、あらゆる食品添加物はどれだけ摂取するかという「量」の問題ということを以前書いたことがあります。つまり、化学調味料であっても天然成分と謳われていることであっても、その成分をどれだけ摂取するかということが重要だということです。もちろん、摂取しないことに越したことはありませんが。

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そして今回は、カブトムシが黒かったり茶色だったりする理由は「タンニン」にあるのではないかと考えた次第です。

そこでまずは、カブトムシが大好きな「樹液」について、その成分や特徴を引用します。

〜以下こちらから引用〜

夏、樹木はもっとも光合成を盛んに行っている時期です。

光合成によって、葉で生産された糖などは、師部を通って樹体全体に送られます。 (師部=しぶ。外樹皮のすぐ内側に作られる組織。光合成生産物を樹体全体に輸送する器官。外樹皮と形成層の間にある。)

樹液は師部を傷つけたときに出てきます。 そして、師部は糖を輸送しているので、出てくる樹液は、基本的に甘い。 しかし、病原菌や害虫から身を守るため、樹液の中にポリフェノールなどの抗菌物質が含まれています。 その主な成分は「タンニン」で、抗菌物質が多いほど渋みが強い樹液になります。

一般的に樹皮が薄い木ほど、抗菌物質を多く出していると考えられています。 例えば・・・ヒメシャラやアオハダ、身近な樹木だとリョウブやサルスベリ。  樹皮が薄い樹木は、薄いという欠点を「抗菌性物質を多量に出す」ことで補っています。 「じゃあ、初めから樹皮を厚くすればいいじゃない?」 と、思うかもしれませんが、樹皮が薄い樹木は、「樹皮で光合成する」という戦略をとっています。 樹皮の薄い樹木は、生き残るために考え、考えぬき、

「ん~・・・・効率よく光合成するために樹皮を薄くしよ! 傷ついたら抗菌物質をいっぱい出したらエエねん。 まずは、光合成して、稼がな!」

という結論を導き出した・・・のかも。

〜引用終わり〜

一応、カブトムシが樹液を食べに来るクヌギの樹液にはタンニンが少ない方だととされています。それでもタンニンがないわけではなく、そのまま遺伝子に刻まれて、カブトムシの色になっているのではないかと考えました。

もちろん同じ樹液を食べているカナブンや蜂は、また違う色をしていますが、生態が異なるので考慮に入れずに考えます。

ただし、同じカブトムシの中では、グランドシロカブトという白色のカブトムシもいるそうです。

〜以下こちらから引用〜

いろんなのがいますよ。グラントシロカブトは名前の通りシロっぽいし、有名なヘラクレスオオカブトも乾燥したところに置くと黄色っぽくなりますよ。
一般には、昆虫は天敵から身を隠す必要があるので、林の中や土の上で目立たない黒(または茶色系)がいいのではないでしょうか。

〜引用終わり〜

ヘラクレスカブトが乾燥して黄色くなるというのは、枯れて黄色くなる草花と同じようにも思います。つまり、体内の水分が少なくなると、黄色っぽくなるということ。

で、光の波長のことを考えると、茶色はほとんど赤に近いそうで、赤外線に近い深紅あたりの波長になるのではないかと思います。

780nm(ナノメートル)よりも数字の大きいところでしょうか。ヘルツ単位にすると、赤外線(3THz~400THz)可視光線(400THz~750THz)のあたりのはず。

それに加えて、タンニンの説明を見ると、やはり金属から由来するものが「カブトムシの色」の原因なのかと考えられます。

その上、染物(そめもの)の世界ではタンニンは黒色を、銅が、赤や茶色になるとのこと。

〜以下こちらから引用〜

4 媒染の時の金属イオンと色素の関係で、
  鉄には(タンニン分にですね・グレーか黒っぽいなる)、アルミ系では(だいたいが黄色系統)、銅では(赤や緑や茶の濃いもの)、クロムでは(オレンジ系統)と言うふうに決まって発色して来ます。
  それは金属イオンとそれぞれの色素とがくっつきやすい性質を持っているからだろうということは見れば分りました。そしてくっつき合いをやってるうちにだんだん色が濃くなると言う原理も分りました。  
  そんなふうに昔から、金属イオンと草木染がいつもくっついているのは道理あってのことなのでしょう。
  では、その道理とはどういうことなのでしょう?
  植物色素に対してなぜ金属イオンなのか?
  植物の暮らしと大きく結びついているのでしょうか?
  そこを知りたいと思います。

〜中略〜

4):植物が生育するために土から吸収しなければならない元素は14種ありますが、媒染に利用されている金属イオンのうち、クロム、アルミニウムは植物の生育に必要ではなく、逆に、この2元素は多量にあれば生育を阻害します。鉄イオン、銅イオンは植物の組織、細胞の中では色素などと同じところに分布しているわけでなく、例えば、タンニンと鉄イオンが反応してできる色素は植物組織の中で生ずることはありません。鉄イオンは蛋白質と結合してその機能を果たしていることが多く、遊離の鉄イオンが細胞にはほとんどないこと、色素と鉄イオンの分布が、組織、細胞で異なるためです。銅イオンも鉄イオンと同様、色素と細胞内で相互作用している例はないようです。
アルミニウムイオンを必要とする生体反応はないため、植物の生育に必須の元素ではありませんが、チャ、アジサイなどアルミニウムによる生育阻害を受けにくい植物があります。アジサイの花の色がアルミニウムの吸収量によって影響を受ける場合があり、この場合、花弁の細胞内でアルミニウムが色素と結合しています。クロムイオンについては、現在までのところアルミニウムのような例はありません。
 これらの媒染に用いられている金属イオンは色素分子と配位結合することができ、色素分子との結合によって色素分子の電子配置に影響し、色調が変わります。金属イオン、色素分子の組み合わせによって、多彩な染色ができると思われます。色素分子そのもの、色素分子と金属イオンとの配位結合体の色調は酸性かアルカリ性(pH)によっても大きく影響されます。

〜引用終わり〜

ちょっと乱暴に要約すると、染色の場合、細胞内では色素と発色させるイオン(鉄イオンや、銅イオン)は別々の場所にある。だから、自然状態では発色はしない。

それを発色させるには、タンパク質と結合している状態を変化させる必要がある。

ということはなんとかわかりました。

「色素」がなんのことかよくわかりませんが、銅イオンや鉄イオンが赤系統の色を発色させるためには必要だということですね。

だから、カブトムシの色は鉄(イオン)の色ということで結論します。

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