ヘラクレスオオカブトの雄と雌の違いを観察中3

ヘラクレスオオカブトの後食開始から2カ月。


交尾させるために同じ飼育ケースに雄と雌を同居させると、以下のような行動に差が出ました。


◯同居1日目

同居開始から1時間後くらいにメスの上に乗り、交尾を開始していた。珍しくメスは大人しくしていた。

交尾は2時間後に終わり、そこから別行動していた。


◯同居2日目

オスがコマ送りのように段々メスに近づく様子が見られた。

オスの接近に気がついたメスは逃げ出し、数分ほど、追いかけっこしていた。

放置すると喧嘩になるみたいなので、再び別居。

どこかでカブトムシのメスは一生に1度しか交尾しないという記事があったので、本当かも。


◯交尾後3日目

深さ10センチくらい幼虫マットを敷いて、メスを置くと、すぐに潜っていった。メスはずっと飼育ケースの底を徘徊していて、ギィ、ギィ、と土を固めるような音を立てていた。

オスはマイペースにエサを食べるのみ。


◯交尾後６日目

メスが弱っているように見えたので、元いた針葉樹マットの飼育ケースに戻した。卵があるか幼虫マットをひっくり返すと、、、

1個もないことが判明。。。


◯交尾後10日目

卵なしの結果を生成AIに慰めてもらいながら助言を聞くと、幼虫マットじゃなくて発酵した産卵マットが必要で、土も固めて敷く必要がある模様。

あまり卵を増やしたくないので、幼虫マットのまま、今度は土を固めて敷いて、メスを再投入。




◯交尾後20日目

ずっと飼育ケースの底を徘徊し、土を固めていた。

そろそろ元の飼育ケースに戻して、幼虫マットをひっくり返すと、太ったコメ粒くらいの大きさの白クリーム色の卵が2個発見！土が固まった塊に入っていた。


↓孵化がみられる用に壁に寄せてみた。


ヘラクレスオオカブトの雄と雌の違いを観察中2

ヘラクレスオオカブトの後食開始から1カ月。

観察していると性格の違いは以下のようでした。

◯オス

寝るときは、潜る、横になる、木に捕まったまま、の3択。横になるのは、生きているか心配になります。。

↓横になって寝てるオス

基本的に大人しい。エサをひっくり返すことはない。

エサを交換するとき、角を持って持ち上げるときも、あまり抵抗せず、攻撃されたことはありません。


活動周期は2日大人しくて半日動き回る。

エサがないと羽音で知らせる。

↓動き回るオス

◯メス

寝るときは潜る1択。


基本的に暴れ回り、登り木やエサを頻繁にひっくり返す。エサの消費はオスの2倍。エサをぶち撒けて虫が湧く。

足がトゲトゲしていて、エサを交換するときに持ち上げると痛い。


活動周期は半日寝て半日暴れ回る。

↓登り木の下に潜って、動かそうとするメス

ヘラクレスオオカブトの雄と雌の違いを観察中

前回の土交換から3カ月立ち、最近ゲージの壁に幼虫が現れないなと思ったら、
写真は雌です。オスは容器の底から僅かに見えるだけで、写真に映りませんでした。。。
さて、蛹を見て初めて知ったのは、威嚇してるのか意外と腹筋運動して動く、でした。動かないものとばかり。。
また、見てる方としては、何もできないので暇です。

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蛹を確認したのが5月上旬てす。
定期的に容器の底を確認していると、蛹は黒っぽくなり、生きているのが不安な色合いになりました。
7月上旬に、蛹室が荒らされ、蛹が見えなくなってしまいました。。。

ヘラクレスオオカブトは羽化後、しばらく出てこないらしく、本当に暇な時期が続きます。ガーン

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8月中旬、前触れなくツノだけ土の上に出ているのが見えたので、掘り出してみると、ちゃんと成虫のオスが出てきました！羽化後は何も見えなかった分、本当に長かった！
この時のオスは全体的に真っ黒です。

1週間後、無事にメスも顔だけ出てきたので、取り出し、翌日に体長測りました。
オスは13センチ、メスは6センチで平均より少し小さいみたいです。






オスは後羽が黄土色に変わり、メスは黒いままです。
ただ、メスは赤い体毛が濃く、足のトゲも痛く、オスとの違いがありました。

メスの抜け殻↓




ヘラクレスオオカブトの成虫を観察していると雄と雌に性格の違いも見えて面白いです。
オスは動きが遅い割に、新しく入れた登り木に対して、ツノで押したり、羽根を広げて威嚇するなど、荒々しい姿が見られました。

メスは荒々しくないけど、容器内を動き回り、
頭を昆虫ゼリーに突っ込んで、
オスよりも食欲旺盛な姿が見られました。

こちらは昆虫ゼリーにツノが刺さって動けなくなってる可哀想なオスです。オスがゆっくり動くのはツノがぶつからないように慎重になっているのかもしれませんね。魅力的なオスのツノの生きづらい面を見ることができました。

さて、コバエ対策ですが、結局1000匹以上は生まれたと思います。コバエシャッターなければ無理でした。。コバエの卵が容器から大量に見えたり、散々な結果になってしまいました。爆弾

成虫容器は大丈夫だと信じます。目

近赤外線による皮膚内部の水分量測定システムの設計書

過去に投稿した、異なる深さ位置から反射光強度の差分から、皮膚内部の水分量を測定するシステムの設計書を生成AIに聞きながら検討してみました。

大層なシステムではなく、200万円強で4ヶ月程で、原理確認用の試作機を製作できる試算でした。

大学の研究者なら提案しやすいテーマになりそうですね。興味持ってくれる大学あるかなぁ？


■光学設計コンセプト

目的: 皮膚表面から数百 µm〜数 mm 深部までの「特定深さ領域の水分量」を、 近赤外線＋共焦点＋2波長法で定量指標として取得する。

方式概要:

  • 照射: 2波長近赤外線（例：λ1=1300 nm,λ2=1450 nm）を同軸照射

  • 集光: 対物レンズ20倍で皮膚内部の反射光を集光

  • 共焦点: ピンホールで特定深さからの反射光のみを選択

  • 検出: 非画像型検出器（フォトダイオード or PMT）で光量を取得

  • 深度走査: 焦点位置を機械的 or 電気的に変化させて、複数深さの反射光強度を取得

  • 演算: 深度差＋2波長差から層別水分量を算出


■機能設計

  1. 光源部

    • 近赤外LED/LD1: 1300 nm（参照光）

    • 近赤外LED/LD2: 1450 nm（測定光）

    • 光源制御:

      • 交互点灯（タイムマルチプレックス）

      • もしくは2波長同時照射＋検出側で波長分離

  2. 照射・集光光学系

    • ビーム合成:

      • ダイクロイックミラーで2波長を同軸に合成

    • ビームエクスパンダ:

      • 対物レンズの入射瞳に合わせてビーム径調整

    • 対物レンズ:

      • 倍率：20×

      • 開口数 NA：0.4〜0.6 程度（皮膚表面〜数 mm深部を想定）

    • 皮膚接触部:

      • 接触ガラス or 透明樹脂チップ

      • 表面反射を一定に保つための接触媒質（ゲルなど）も検討

  3. 共焦点検出系

    • 反射光経路:

      • 対物レンズ → ビームスプリッタ → 絞りレンズ → ピンホール → 検出器

    • ピンホール:

      • 直径：数十 µm〜数百 µm（対物レンズ・倍率・波長から決定）

      • XYZ微調整機構（焦点位置とピンホール位置の整合用）

    • 検出器:

      • 候補1：InGaAsフォトダイオード

        • 波長感度：1100〜1700 nm

        • ノイズ低め、ダイナミックレンジ広い

      • 候補2：近赤外対応PMT（増倍管）

        • 微弱光検出に有利

        • 高価・高電圧が必要

      • 原理試作機としては、

        • まず InGaAs PD＋高感度アンプ

        • 深部信号が極端に弱い場合に PMT版 を検討

  4. 深度走査機構

    • 方法1：対物レンズ側のZステージ

      • 対物レンズを上下に移動し、焦点深度を変化

      • ステップ分解能：10〜50 µm

    • 方法2：皮膚接触部のZステージ

      • 試料側を上下させる方式

    • 仕様案:

      • 測定深度範囲：0〜2 mm（皮膚用途）

      • ステップ数：20〜100ステップ

      • 1ステップあたりの位置精度：±10 µm

  5. 波長分離・信号処理

    • タイムマルチプレックス方式:

      • 1300 nm → ON → PD出力記録

      • 1450 nm → ON → PD出力記録

      • 交互に繰り返し、各深度で2波長の反射光強度を取得

    • 信号処理仕様:

      • サンプリング周波数：1〜10 kHz

      • A/D分解能：16 bit

      • 各深度で平均化（例：100サンプル平均）


■詳細設計

　3.1.1  光源（2波長）

項目 推奨仕様
　　1300 nm LD Thorlabs L1300P010（10 mW）
　　1450 nm LD Thorlabs L1450P005（5 mW）
ドライバ Thorlabs LDC205C（低ノイズ）
点灯方式 交互点灯（1〜10 kHz）

　3.1.2  光学合成

部品 推奨仕様
　　ダイクロイックミラー Thorlabs DMLP1400
　ビームエクスパンダ BE02-2（2×拡大）

　3.1.3  対物レンズ（20×）

項目 推奨仕様
　　　20× NIR対物 Mitutoyo NIR 20×（NA 0.4）
　　作動距離 20 mm
材質 石英系（NIR透過）

　3.2.1  共焦点系

部品 推奨仕様
ピンホール 50〜150 µm（Thorlabs P50S）
絞りレンズ AC254-030-C（f=30 mm）
　　ビームスプリッタ BSW10R（NIR対応）

　3.2.2  検出器（2案）

      候補1.  InGaAs PD

  • 型番：Thorlabs PDA10DT

  • 感度：1100〜1700 nm

  • コスト：低い

  • 原理試作に最適

      予備候補  NIR-PMT（高感度）

  • 型番：Hamamatsu H10330A-75

  • 微弱光に強い

  • 深部測定（>1 mm）を強化したい場合に採用

　3.3.1  深度走査ステージ

項目 推奨仕様
　　　Zステージ Z812B（電動、10 µm精度）
　　深度範囲 0〜2 mm
　　　ステップ数 20〜100

　3.4.1  電気・制御

部品 推奨仕様
　　TIAアンプ Thorlabs AMP140（高ゲイン）
A/D NI USB-6002（16 bit）
　マイコン Raspberry Pi 5
ソフト Python（制御＋演算）

　3.4.2 外観サイズ

　　サイズ： 幅 15 cm × 奥行 20 cm × 高さ 25 cm


■外注試作費用

　光学部品

項目 費用
　　LD（1300/1450 nm） 10〜20万円
　　　ダイクロイックミラー 2〜5万円
　　対物レンズ（20× NIR） 15〜25万円
　　ピンホール＋ホルダー 1〜3万円
レンズ類 3〜8万円

　検出器

種類 費用
　　InGaAs PD 5〜15万円　候補1
　NIR-PMT 30〜80万円  予備候補

　電気・制御

項目 費用
　　TIAアンプ 3〜10万円
A/D 3〜10万円
　マイコン 1〜3万円

　機構・筐体

項目 費用
　　Zステージ 5〜15万円
　筐体加工 5〜15万円

　ソフトウェア（外注）

項目 費用
制御ソフト 10〜20万円
　　演算アルゴリズム 10〜20万円
　　UI（グラフ表示） 5〜10万円

　 総額（原理試作機）

　　● InGaAs PD版（候補1）

　　　　合計：80〜150万円

   　 ● PMT版（予備候補）

      　　  合計：120〜230万円

■試作期間（外注のスケジュール）

工程 期間
　光学設計 2〜4週間
　部品調達 2〜6週間
組立 2〜4週間
　　ソフト開発 3〜6週間
　　調整・評価 2〜4週間

　　合計：2〜4ヶ月で原理試作機が完成可能


※本ブログに掲載している測定原理・アイデア・図・文章の無断利用（研究・発表・論文等）はご遠慮ください。 研究目的で利用したい場合は、必ず事前にご連絡頂ければ大丈夫です。


参考

光を用いた非侵襲生体診断https://www.mext.go.jp/b_menu/shingi/gijyutu/gijyutu3/toushin/attach/1333543.htm


肌のメラニン・水分の測定装置5分類｜研究用途の選び方2026年版

https://invisibleworld.co.jp/news/skin-melanin-moisture-imaging/

ヘラクレスオオカブトの幼虫の土交換3回目

前回の土交換から3か月が経ち、玄関先で冬を越した幼虫が、だいぶ飼育容器内の壁から見える頻度が増えました。
おそらく土が古くなって食べる場所を探して動き回っているものと推測します。
そこで、
①ゴミ袋内で容器をひっくり返し土と幼虫を取り出し、
②土を容器に入れ直し、
③幼虫を新しい土の上に移し、
④再びコバエ対策で木くずを表面に敷いて、幼虫が蛹になる前の最後の土交換を行いました。
 
3か月経過した幼虫は、かなり大きくなっているように見えました。
※写真に写っている人の手は子供の手なので大きさの対比には注意。
↓オスの幼虫の取り出し中

 
↓メスの幼虫の取り出し中

前回同様、新しい土の上に乗せると、すぐに潜っていきました。
↓オスの幼虫の動画

 
↓メスの幼虫の動画

 
2週間が経過し、今のところコバエはそこまで発生していません。
新しい土に交換し、あまり動かなくても土が食べられるのか、容器の壁から幼虫が見えることはなくなりました。
ただ、表面に敷いた木くずが下の土と混ざってきているので、多少は幼虫が動いているようです。