毎年ですが夏休みの自由研究ってテーマ選びで悩みますよね。
今回紹介するのは、ダンゴムシのふしぎな行動である**「交替性転向反応（こうたいせいてんこうはんのう）」**を調べる自由研究。これは、ダンゴムシが迷路のような道を進むときに、右に曲がったら次は左、左に曲がったら次は右…というように、交互に曲がりやすい性質のことです。
「本当にそんなルールがあるの？」「何回くらい交互に曲がるの？」と気になりませんか？この実験なら、段ボールで簡単な迷路を作って、曲がった方向を記録するだけでOK。結果を表やグラフにまとめれば、立派な自由研究になります。
この記事では、小学生でもできるように、準備するもの・迷路の作り方・実験の手順・記録のコツ・まとめ方まで、順番にわかりやすく解説します。親子で楽しく観察しながら、ダンゴムシの「ふしぎ」をいっしょに確かめてみましょう。
しかも、自由研究に必要な資料も無料ダウンロードできますので超簡単に自由研究を進めることができますよ！
そもそも交替性転向反応ってなに？
**交替性転向反応（こうたいせいてんこうはんのう）**は、ダンゴムシが道を進むときに見せる“曲がり方のくせ”のことです。むずかしい言葉ですが、内容はとてもシンプルです。
たとえば、T字の分かれ道で右に曲がったダンゴムシが、次の分かれ道では左に曲がりやすい。
逆に、最初に左に曲がった場合は、次は右に曲がりやすい。このように、右・左・右・左…と交互（こうご）に曲がりやすい行動を「交替性転向反応」と呼びます。
下の画像を見ると分かり安いですね！
どうしてダンゴムシの交替性転向反応が起こるの？
どうして交互に曲がるの？
ダンゴムシは、草むらや石の下などのせまい場所を歩くことが多い生き物です。もし同じ方向にばかり曲がってしまうと、ぐるぐる同じ場所を回って迷子になりやすくなります。
そこで、右に曲がったら次は左…というふうに交互に曲がることで、進む方向が片寄りにくくなり、前に進みやすくなると考えられています。
つまり、交替性転向反応はダンゴムシにとっての「迷子になりにくい工夫」みたいなものです。
ダンゴムシの交替性転向反応が起こる理由は諸説ありますが、以下のような理由だと考えられています。
|
① まっすぐ進み続けるため
ダンゴムシは、元の進行方向を保とうとする性質があります。
そのため、
右に曲がったあと → 次は左
左に曲がったあと → 次は右
と、反対方向に曲がることで、結果的に ジグザグでも全体としては前に進めるのです。
その結果、外敵から逃れることができたり、交尾相手との出会いが増えたりするというわけです。
② 体の動きをバランスよく使うため
ダンゴムシは歩くときに、体の左右を使っています。
右に曲がる → 右側の足や体を多く使う
次に左に曲がる → 今度は左側を使う
こうして体の片側ばかりに負担がかからないというメリットがあります。
③ 自分好みの場所・安全な場所を早く見つけるため
自然の中でダンゴムシは、基本的に以下のような場所を好みます。
|
同じ方向にばかり曲がるより、左右交互に動いた方が広い範囲を効率よく探せるため、エサ場や安全な場所を見つけやすくなります。左右ジグザグに動きながら上記のようなダンゴムシ好みの場所をさがしているのかもしれませんね！
この自由研究で何がわかる？
|
まずは自由研究に必要な資料を準備しよう！（無料ダウンロードできるよ）
自由研究には必要な資料がいくつかあります。
このサイトでもそのテンプレートをダウンロードできますので、必要な方は以下のリンクよりダウンロードしてくださいね！
自由研究のゴール（目的）を決めよう
自由研究で大事なのは、最初に**「何を調べたいのか」＝目的（ゴール）**をはっきりさせることです。
目的が決まると、実験のやり方や、まとめ方（表・グラフ・考察）もスムーズになります。
ここでは、ダンゴムシの交替性転向反応をテーマにするときの「目的の決め方」をわかりやすく紹介します。
目的ってなに？（小学生向けに言うと）
目的は、ひとことで言うと
「この自由研究で、何をはっきりさせたいか」
「何を確かめたいか」
です。
例：
「ダンゴムシは交互に曲がるのかを確かめたい」
「明るいときと暗いときで曲がり方が変わるか知りたい」
まずは基本の目的（これでOK）
交替性転向反応の自由研究で、一番基本の目的はこれです。
目的（基本）：ダンゴムシは本当に“右・左・右・左…”のように交互に曲がるのかを確かめる。
この目的なら、迷路を作って、曲がった方向を記録するだけで研究になります。
コピペOK！目的の例（選ぶだけ）
記事として使いやすいように、目的の例をいくつか用意しました。気に入ったものをそのまま使ってOKです。※この記事ではダンゴムシの交替性転向反応がどのくらいの確率で起こるのか？を実験していきますよ！
|
研究の「問い」を作ると、もっと自由研究っぽくなる！
目的を、疑問文（？）にすると、自由研究らしさがアップします。
問いのテンプレ（穴埋め）
ダンゴムシは、（ ）すると交互に曲がりやすいの？
ダンゴムシは、いつも交互に曲がるの？それとも（ ）ときは違うの？
問いの例
ダンゴムシは、暗いほうが交互に曲がりやすいの？
ダンゴムシは、道がせまいと交替性転向反応が強く出るの？
ゴール（目的）を決めたら、次は「実験方法」を決めよう
目的が決まったら、次はその目的を確かめるために
どんな迷路を作って、何を記録するかを決めていきます。
次の章では、ダンゴムシの交替性転向反応が本当に起こるのか？実験していく際に必要なものを紹介します。
ダンゴムシの交替性転向反応の実験 準備するもの
ダンゴムシの交替性転向反応 実験を始める前に・・
実験の準備：段ボールシートでかんたんな迷路を作ろう
- メモリ付き段ボールシート（100円均一ショップセリアで購入可能）
- カッターorハサミ（段ボールシートを切る）
- 工作用ボンド（迷路を作るときに使用）
- マジックペン（段ボールシートに迷路の目安をつける）
- カッティングシート（カッターを使う時の下敷き）
- 定規（カッターを使う時に合わせて使用）
迷路作り ステップ① 段ボールシートに迷路の目安をつけていく
迷路作り、まずは段ボールシートにどんな迷路を作るか？目安をつけていきましょう！
|
迷路作り ステップ② 段ボールシートを切って迷路のカベの部分を用意する
段ボールシートに迷路の目安をつけたら、次は迷路のカベの部分を準備していきます。
カベの高さは１cmだと、カベを乗り越えてしまうダンゴムシがいるので、２cmくらいが丁度いいです。メモリ付き段ボールシートの場合、１メモリが１cmなので２メモリ分ずつカットしていきます。
迷路を作るときに失敗することもあるので多めにカットしておいてもいいですよ！
カッターを使うので、ちびっ子諸君はお父さんかお母さんにしてもらうか、ハサミを使ってカットするといいでしょう。くれぐれもけがをしないように気をつけましょう！
迷路作り ステップ③ 段ボールシートにつけた目安にあわせてカベをつけていこう
ステップ②で作った迷路のカベの部分を、ステップ①で段ボールシートにつけた目安に合わせて接着していきましょう。
メモリの数に合わせてカベをカットしてボンドでくっつけていく作業です。
迷路のカベの部分を目安に合わせてつけていくと・・・↓
ついに、ダンゴムシの交替性転向反応を実験する迷路が完成です！
さあ、それではダンゴムシの交替性転向反応の実験スタートですよ！
ダンゴムシを捕まえよう！
ダンゴムシのつかまえ方を動画で見る方は以下の動画をご覧ください。
ダンゴムシは日本中、どこででも簡単に捕まえることができる身近な生き物です。
冬場は石の下や土に潜っているので見つけにくいのですが、春から秋にかけては簡単に捕まえることができます。
ダンゴムシは基本的に夜行性なので昼間は石の下や葉っぱの下などじめじめした湿気が多い場所で隠れています。なので、石をめくったり葉っぱをめっくってみると簡単に見つけることができます。
今回の実験では、実験の記録シートを10匹用、20匹用、30匹用と3種類用意しましたので、必要な数だけダンゴムシを捕まえてみよう！
ダンゴムシの交替性転向反応 自由研究に必要な資料をダウンロードしよう！
この記事ではダンゴムシの交替性転向反応を実験する自由研究のやり方を説明するだけでなく、自由研究に必要な資料も無料で配布しています。
自由研究には、テーマ（今回はダンゴムシの交替性転向反応）を選んだ理由や、実験結果の予想など必要な資料がありますが、すべて必ず揃えなければならないわけではありません。自分が行った実験を自分なりにまとめてもいいのですが、当サイトの配布資料を使って自由研究を進めると分かりやすいのでおすすめです。
なお、これ以降のダンゴムシの交替性転向反応実験に関しては、この記事で配布している資料を基に説明していきます。
まずは、資料を無料ダウンロードしよう。
当サイトで配布している資料は以下の１２資料です。
|
ひとつひとつ説明していきます。
①ダンゴムシの交替性転向反応 研究タイトル
まずは、自由研究の研究タイトルです。
今回の場合は、ダンゴムシの交替性転向反応を実験してみる自由研究なので、上の画像のように作成してみました。模造紙に資料を貼り付けしていく場合は必要ないかもしれませんが、ファイリングする場合はあるといいと思います。
必要な場合は使ってください。
②自由研究にダンゴムシの交替性転向反応を選んだ理由・きっかけ
２つ目の資料は、「自由研究にダンゴムシの交替性転向反応を選んだ理由・きっかけ」です。
自由研究は実験する内容も大切ですが、なぜその実験を選んだのか？どうして興味を持ったのか？という点も大切です。自分がダンゴムシの交替性転向反応を自由研究に選び、実験してみたくなった理由をまとめてみよう！
自由研究を選んだ理由の例として以下のように書くといいでしょう。参考にしてください。
|
① ダンゴムシは家の近くの公園や庭で見つけやすく、自分でも集められると思ったから。
② さわると丸くなるのは知っていたけれど、左右交互に曲がる動きがあると知って、どうしてそんな動きをするのか気になったから。
③ 迷路を作って実験するのがおもしろそうだと思ったから。
④ インターネットや本で調べたときに「交替性転向反応」という言葉を見つけて、むずかしそうだけど自分でたしかめてみたいと思ったから。
⑤ ダンゴムシは身近な生きものなので、観察や実験がしやすいと思ったから。
⑥ 生きものの不思議な行動について、自分の目で見て確かめてみたかったから。
|
③ダンゴムシの交替性転向反応 自由研究の目的
ダンゴムシの交替性転向反応を実験する前に、実験の目的を簡単にまとめてみよう。
むずかしく書く必要はなく単に、「本当にダンゴムシが左右左右と迷路を進むのか？確かめたかったから！」など、自分が思ったことをまとめるといいです。
自由研究の目的は例として以下のように書くといいでしょう。参考にしてください。
|
この実験の目的は、ダンゴムシが曲がり角に来たときに、本当に右・左・右・左と交互に曲がるのかをたしかめることです。また、何回くらい続けて交互に曲がるのかや、どのダンゴムシも同じように動くのかを調べて、どうしてそのような動きをするのかを自分の考えでまとめることも目標です。 |
④ダンゴムシの交替性転向反応 実験結果の予想
次は、ダンゴムシの交替性転向反応実験の結果を自分なりに予想してみよう！
本当にダンゴムシは迷路を左右左右と進むのか？実験前に自分がどう思ったのかを素直にまとめるといいです。もちろん予想と結果があってなくても問題なしです。
実験結果の予想の例は以下のように書くといいです。参考にしてください！
|
⑤ダンゴムシの交替性転向反応 実験のために準備したモノ
次は今回の実験で準備したモノを一覧にしてみましょう。
迷路を作るために準備した材料やカッターやハサミなどの文具など、自分が実験のために準備したモノを表に書き込んでいきましょう。
⑥ダンゴムシはどんな虫？
次は実験の主役になるダンゴムシはいったいどんな虫なのかを簡単に説明する文を作ってみよう！
ポイントとしてダンゴムシは”ムシ”とつくけど実は昆虫ではなく、エビやカニの仲間であることなどを書くと興味深くていいかもしれませんね！
ダンゴムシがどんな虫なのかを説明する文は以下のような分がいいですね！参考にしてください！
| ダンゴムシは、庭や公園の石や落ち葉の下などのじめじめした場所にすんでいる小さな生きもので、さわると外敵から身を守るために体をくるんと丸めることができ、かたい殻におおわれた体とたくさんの足をもち、かれ葉やくさった植物を食べて自然をきれいにしてくれる、エビやカニのなかまの生きものです。 |
⑦ 交替性転向反応とは？どうして起こるの？
次は今回の研究のメインテーマともいえる交替性転向反応がどのようなものなのか？そしてダンゴムシの交替性転向反応はなぜ起こるのか？についてまとめてみよう。
難しい言葉を使わなくてもいいので、交替性転向反応について調べて自分なりにまとめてみよう！
以下の文を参考にしてみてください。
| **交替性転向反応（こうたいせいてんこうはんのう）**とは、ダンゴムシが迷路などで進んでいるとき、右に曲がったら次は左、左に曲がったら次は右というように、交互に曲がろうとする動きのことです。 たとえば、ダンゴムシが最初の角で右に曲がると、次の角では左に曲がることが多くなります。このように、右・左・右・左と順番に曲がることが多いのが特徴です。 どうしてこのような動きをするのかというと、ダンゴムシは敵に見つかったときなどに、すばやく遠くへ逃げようとする習性があるからだと考えられています。もし同じ方向ばかりに曲がると、ぐるぐる同じ場所を回ってしまうことがあります。そこで、左右交互に曲がることで、なるべくまっすぐ遠くへ進めるようにしているといわれています。 つまり交替性転向反応は、ダンゴムシが安全な場所へ早く逃げるための行動なのです。 |
⑧ ダンゴムシの交替性転向反応実験 実験の方法
次はダンゴムシの交替性転向反応実験をどのような方法で行うのかまとめてみよう！
今回の自由研究の場合、以下のようにまとめるといいでしょう。
文章でまとめるよりも箇条書きにした方が分かりやすいです！
- 段ボールシートで迷路を作る
- ダンゴムシを捕まえる
- ダンゴムシを順番に迷路に挑戦させる
- ダンゴムシごとの実験結果を記録する
- 実験結果をまとめる
上記はあくまで例なので、ご自身が行う研究を分かりやすくまとめてください。
⑨ いよいよ実験スタート！実験結果をチェックシートに記録していこう！
次は実験をして結果を記録していこう！
いよいよ実験です。
捕獲したダンゴムシを順番に迷路に挑戦させていきましょう！ダンゴムシは100均で販売されている仕切り板付きのケースに番号をつけて管理すると分かりやすくておすすめですよ！
以下の画像は１００円均一ショップDAISOで購入した仕切り板に番号を書いてダンゴムシの管理を分かりやすくしたものです。複数のダンゴムシを扱うのでどのダンゴムシが成功したのか？また失敗したのか？を分かりやすくすることができるので準備することをおすすめします！
捕まえたダンゴムシを１匹ずつ迷路に挑戦させてみよう！最初の曲り角は強制的に右に曲がるように迷路を作っているので、次の曲り角から記録していき、途中で失敗したらそこで終了でオッケーです！
挑戦したダンゴムシごとに、動きの特徴を書いていくと、自由研究らしくていいですよ！
実験の様子↓
ダンゴムシ２０匹による交替性転向反応実験の結果が以下の通りです↓
僕はダンゴムシ２０匹による交替性転向反応実験を行ってみたのですが、上記のような結果になりました。
正直、もう少し成功すると思っていたのですが、成功は１１匹、失敗８匹、測定不能が１匹でした。ただ、今回の実験の場合、成功率が高ければ良い実験というわけではなく、実験結果をありのまままとめればいいです。
⑩ 実験してみて思ったこと（結果を踏まえ感想をまとめる）
ダンゴムシの交替性転向反応を実際に実験してみた感想をまとめてみよう！
自分の予想通りだったのか？はたまた、予想外の結果になったのか？実験をやってみた感想を素直にまとめてみよう！実験前に書いた実験結果の予想と比べて結果はどうなったのか？また実験結果について率直にどう思ったのかをまとめてみよう！
僕は以下のようにまとめてみました参考にしてください↓
| 実験をしてみると、本当に交互に曲がるダンゴムシが多くてびっくりしました。でも全部のダンゴムシが成功したわけではなく、同じ方向に曲がったり途中で止まったりするものもいました。 そのためダンゴムシは交互に曲がろうとする性質はあるけれど必ずそうなるわけではないことが分かりました。 実験をする前は「生まれつきのルール」で動いているのではないかと思っていましたが、実験をしてみて、体調や周りの環境なども影響しているかもしれないと思いました。 実際に自分で迷路を作って調べてみると、ダンゴムシの行動にはまだまだ不思議なことがたくさんあると感じました |
記事まとめ
いかがだったでしょうか？
本記事ではダンゴムシの交替性転向反応という、ちょっと変わった習性を実験する自由研究のやり方を説明させていただきました。もしこの記事で「少し分かりにくいな～💦」と感じた方は、僕が運営しているYouTubeチャンネルでめちゃくちゃ分かりやすく解説していますので、動画を参考にしてみてください！
夏休みの自由研究、頑張ってくださいね～
