著者プロフィール
長谷川政美（はせがわ　まさみ）
1944年生まれ。進化生物学者。統計数理研究所名誉教授。総合研究大学院大学名誉教授。理学博士（東京大学）。著書に『分子系統学』（岸野洋久氏との共著）『DNAに刻まれたヒトの歴史』（共に岩波書店）、『系統樹をさかのぼって見えてくる進化の歴史』（ベレ出版）、『世界でいちばん美しい進化の教室』（監修、三才ブックス）、『共生微生物からみた新しい進化学』（海鳴社）、『進化38億年の偶然と必然』（国書刊行会）など多数。最新刊は『ウイルスとは何か』（仮題、中公新書、2023年1月刊行予定）。進化に関する論文多数。1993年に日本科学読物賞、1999年に日本遺伝学会木原賞、2005年に日本進化学会賞・木村資生記念学術賞など受賞歴多数。全編監修を務める「系統樹マンダラ」シリーズ・ポスターの制作チームが2020年度日本進化学会・教育啓発賞、2021年度日本動物学会・動物学教育賞を受賞。

 

すべての生き物をめぐる
１００の系統樹

第11話

汎甲殻亜門の系統樹マンダラ

文と写真　長谷川政美

第9話で、エビやカニなどの甲殻亜門と昆虫などの六脚亜門が統合されて「汎甲殻亜門」とされたことを見た。今回はこの汎甲殻亜門を詳しく見ていこう。
図11AIbから分かるように、従来「甲殻亜門」に分類されていたもののなかで、カブトエビやミジンコなどの鰓脚綱がエビ、カニ、フジツボなどよりも昆虫などの六脚亜門に近いのである。ムカデエビ綱はさらに六脚亜門に近い。このようなことから、甲殻亜門と六脚亜門が統合されて汎甲殻亜門になったわけである。

◎フジツボの仲間

上の写真のエボシガイは英名を“goose barnacle”（ガンフジツボ）という。これは中世ヨーロッパでは、カオジロガンというガンがこのフジツボから生まれると信じられていたことからきている。カオジロガンの繁殖現場が見つからないことから、このガンが見られる海岸の岩場のフジツボから生まれると考えられたのである。そのため、カオジロガンのことを“barnacle goose”という。
図11AIbにあり、食用にもされるカメノテは英語で“Japanese goose barnacle”という。ところでカオジロガンは夏に北極近くで繁殖し、イギリスやオランダなどのヨーロッパでは冬にしか見られないので、繁殖現場が見つからないのは当然だった。
フジツボは軟体動物の貝のようにも見えることから、19世紀初めまでは、軟体動物と考えられていた。しかし、1830年頃にエビ、カニなどの幼生と同じような水中を遊泳する幼生が発見され、甲殻類に分類されるようになったものである。
実はチャールズ・ダーウィンが生涯を通じて最も力を入れて研究した動物は、このフジツボと昆虫のアリだった。彼はフジツボの種内変異を詳しく調べた結果、どのような形態的な特徴にも、個体ごとに違いがあることを明らかにした。このような個体変異に対して、自然選択が働くということが、彼の進化論の柱の一つであるが、フジツボの研究が進化論の基礎になったのである(2)。
一方、アリのほうは直接進化論には関わらないが、ダーウィンは長年にわたる観察によって小さなミミズが畑の土を食べることで土が肥沃になるということを示し、小さなことの積み重ねが大きな効果を生むという彼の進化論とつながる(3)。

フジツボの多くは、岩などに固着するが、上の写真のようにザトウクジラなどの動物のからだに付着するものもある。幼生は遊泳性だが、固着性の成体は動物に付着することで分布を広げることができる。ザトウクジラは同じ大型のナガスクジラやシロナガスクジラにくらべて泳ぎが遅いため、フジツボが付着しやすいといわれている。
一方、ザトウクジラにとってフジツボは寄生虫のようなものなのだろうか。実は、ザトウクジラの側にも胸びれにフジツボを付けているメリットがあるようだ。ザトウクジラは泳ぎが遅いため、天敵のシャチに襲われやすい面がある。写真にあるように、胸びれの先端付近に硬いフジツボを付けているために、胸びれをシャチに打ち付けることによって、天敵を撃退できるという(4)。

◎エビ・カニの仲間：十脚目

エビやカニの仲間は、脚を5対、計10本もつので、「十脚目」という。この目は、いわゆるエビと呼ばれるグループのなかで一番多様なコエビ下目、大型海生エビのイセエビ下目、カニなどの短尾下目、ヤドカリなどの異尾下目、ザリガニ下目などから成る。これらのなかで、コエビ下目が最初にほかから分かれ、ザリガニ下目が続いて分かれた。残りのグループのなかでは、短尾下目（カニ）と異尾下目（ヤドカリ）が姉妹群の関係になる。

ヤドカリは十脚目だが、上の図のホンドオニヤドカリの画像が示すように、歩脚として使われるのは第2と第3の脚だけであり、残りの第4と第5の脚は短くなって貝殻を保持するために使われる（第1脚はハサミ）。
タラバガニはカニという名前でからだ全体のかたちはカニに似ているが、第5脚が退化して小さくなっていてこの画像では見えない。系統的にもカニよりもヤドカリに近いのである。
海や川の底ではイセエビやタカアシガニなどエビやカニの仲間は、長い歩脚を使って腹部や頭胸部を持ち上げながら爪先立って歩く。このような歩行姿勢は、これらの動物の頭胸部の腹側面を覆う外骨格がそれほど硬くない弱点をもっているからだという(5)。
どういうことかというと、すでに紹介したように節足動物は外骨格をもっている。この外骨格はキチン質の硬いもので、外敵から身を守る役に立っている。水のなかには、このような外骨格を構成するキチンを分解する細菌がたくさんいるが、水中にくらべて水底ではこの細菌の密度がはるかに高いのだ。エビやカニの爪先歩きは、このようなキチン分解細菌から身を守るためのものと考えられる。

◎陸上に進出した節足動物

デボン紀（およそ4億1600万年前～3億5900万年前）には陸上でシダや前裸子植物と呼ばれる植物が栄え、森が出現した。そのような状況で、それまで主に海で生活していた動物のなかから陸上に進出するものが現れた。ダニ（鋏角亜門）、多足亜門、内顎綱（六脚亜門）など地面を這う節足動物である。このうち、昆虫と同じく6本脚のトビムシやコムシなど内顎綱の祖先から昆虫が進化したのである。
トビムシやコムシなどは現在でも土壌生物として生態的に重要である。現在のトビムシとそっくりな化石がデボン紀の初期から見つかっているので、彼らが陸上に進出したのは、デボン紀の前のシルル紀だった可能性もある。
トビムシは体長が1～10mmと小さく、一般のひとにはあまり馴染みがないかもしれないが、地面1平方メートルあたり数千匹というおびただしい個体数になることは珍しくない。捕食者が比較的少ない離島の海岸線で、トビムシが1平方メートルあたり10万匹もいたという記録さえあるという(6)。トビムシが腐食した植物遺体を食べることによって、物質循環が進み、植物にとっても肥沃な土壌が作られる。

トビムシやコムシと共通の祖先から進化した昆虫は、その後、空中に進出した最初の動物として繁栄することになる。次回以降、昆虫綱の進化の歴史を詳しく見ていくことにする。
つづく

【引用文献】
1. Giribet, G., Edgecombe, G.D. (2019) The phylogeny and evolutionary history of arthropods. Curr. Biol. 29, R592–R602.
2. 長谷川政美（2020）『進化38億年の偶然と必然』国書刊行会．
3. 長谷川政美（2019）『ウンチ学博士のうんちく』海鳴社．
4. Ford, J.K.B., Reeves, R.R. (2008) Fight or flight: antipredator strategies of baleen whales. Mammal Rev. 38 (1), 50–86.
5. 矢野勲（2021）『エビはすごい、カニもすごい』中公新書．
6. スコット・リチャード・ショー（2016）『昆虫は最強の動物である』河出書房新社．