乾いた状態のクマムシが動かず、あとで水を与えると活動を再開することがあります。乾眠と呼ばれる状態に入れる種類が知られています。動かない姿だけを見て死亡と決めることも、給水したらすべて必ず戻ると考えることもできません。中学入試でこのような資料が出たら、特別な生物の名前より、何個体を基準に、いつの時点で回復を確かめたかを読みます。
活動を止めることと失敗を区別する
乾眠では、体内の水分が大きく減り、活動が極端に低くなった状態になります。体を縮めた形になることもあります。しかし、すべてのクマムシがどんな条件でも同じように耐えるわけではありません。種類や乾燥の速さ、保存条件、給水のしかたなどが結果に関わります。「最強」「不死身」という印象的な言葉を、実験の結論には使いません。
回復を調べる際は、「動いた」と判断する基準も必要です。脚が一度動いた、継続して歩いた、一定時間後に活動していた、という基準では数が違う可能性があります。複数の実験を比べるなら、同じ判断方法と観察時刻をそろえます。写真だけで状態を判断せず、時間を追った観察を行う理由です。
例題1 二つの回復率
乾燥させる前に50個体を用意しました。乾燥後に回収できたのは40個体で、そのうち30個体が給水後の決めた時刻までに活動を再開しました。初めの50個体を基準にした回復率と、回収した40個体を基準にした回復率をそれぞれ求めましょう。
答え・解説： 初めを基準にすると30÷50×100＝60％、回収した個体を基準にすると30÷40×100＝75％です。どちらも計算としては正しいですが、表している範囲が違います。「回復率75％」だけでは、回収できなかった10個体を分母から外していることが伝わりません。基準の個体数を必ず添えます。
回収できなかった10個体がすべて死んだと断定することもできません。観察範囲から失われた、見つからなかったなど、状態を確かめられていない場合があります。一方で、確かめていない個体を成功へ数えることもできません。未確認は未確認として残し、確認できた回復数を示します。
例題2 同じ個体を二度数えない
別の50個体を給水後に追跡しました。一時間後までに活動再開を確認した累計は20個体、24時間後までの累計は35個体でした。一時間後と24時間後の回復率、そして一時間後から24時間後の間に新しく回復を確認した数を求めましょう。
答え・解説： 一時間後は20÷50×100＝40％、24時間後は35÷50×100＝70％です。新しく確認した数は35−20＝15個体です。20＋35＝55個体ではありません。35はそれまでの累計なので、最初の20個体を含みます。同じ個体の観察を時刻ごとに足すと、重複して数えてしまいます。
累計のグラフは、一度確認した個体を数から消さない定義なら減少しません。それに対して「その時刻に活動している個体数」は、あとで活動を止めた個体があれば減ることがあります。縦軸が累計なのか、その瞬間の数なのかを確認すると、グラフの形の違いを説明できます。
早く判断すると低く見える
一時間後だけを見て40％と報告した実験と、24時間待って70％と報告した実験は、観察時間が違います。前者の条件が必ず悪かったとは言えません。回復に時間がかかる個体をどこまで待ったかが違うからです。同じ時間まで観察した結果を比べるか、時間ごとの推移を併記します。
ただし、長く待てば残りも必ず回復するとは限りません。24時間後に動いていない15個体については、その時点で回復を確認できなかったと書きます。死亡を判断するには、別の基準が必要な場合があります。観察の限界を示すことは、答えを曖昧にするのではなく、数字の意味を正確にするためです。
比較実験で変えるのは一つずつ
乾燥の速さを比べたいのに、一方だけ種類や温度も変えれば、どの条件が差を生んだか絞れません。初めの個体数、種類、状態、乾燥時間、給水後の観察時間などを表にして、そろえた条件と変えた条件を分けます。個体数が少ない場合は、一個体の違いが率を大きく変えることにも注意します。
たとえば10個体中8個体と10個体中9個体では80％と90％になりますが、その一回の差だけで一般的な優劣を断定しません。繰り返しの結果やばらつきを確かめます。特別な耐性をもつ生物でも、資料の読み方はほかの生物と同じです。分母、観察時間、累計かどうかをそろえ、確認できたことだけを答えに使いましょう。
途中で観察から外れた個体の記録
給水後に十個体を別の実験へ移した場合、その後の回復率を、何も説明せず残り四十個体だけで計算すると、初めの五十個体を追った結果と比較しにくくなります。どの時刻に何個体を観察対象から外したかを残し、分母が変わったことを示します。都合のよい個体だけが残るような集計をしないためです。
また、乾燥させなかった対照群の活動状況を調べると、給水後の温度や観察環境自体に問題がなかったかを考えられます。乾燥群で活動が少なくても、対照群も同じように動かなければ、乾燥だけが理由とは限りません。特殊な耐性の実験でも、基本となる対照の考え方は変わりません。
回復という言葉の意味をそろえることが、割合の小数点以下を細かく計算することより先です。数値を比較する前に、同じ基準で成功を数え、同じ期間観察しているかを点検しましょう。
関連する記事でつなぐ
種子が発芽しないのは、水が足りないから？｜休眠と、実験の前の条件を読む