LUCA

 

はるかむかし地球上のあらゆる生き物の共通の祖先がいた。

まだ見ぬその姿は細菌のようだったのだろうか?

ダーウィンが夢見た、共通祖先から連なる全生物の進化の系統樹が、

DNA情報にもとづいて、いまその姿を現しつつある。

生き物好きのふたりの著者が撮影した貴重な写真コレクションを用いて、

動物界、なかでも昆虫、魚類、哺乳類、鳥類の驚きの進化を、

100点を超える系統樹で紹介していこう。



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『DNAに刻まれたヒトの歴史』(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)、『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』(中公新書)。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。



著者プロフィール
小宮輝之(こみや てるゆき)

1947年東京都生まれ。上野動物園元園長。明治大学農学部卒。1972年多摩動物公園の飼育係になる。以降、40年間にわたり日本産哺乳類や鳥類をはじめ、さまざまな動物の飼育にかかわる。2004年から2011年まで上野動物園園長。日本動物園水族館協会会長、日本博物館協会副会長を歴任。2022年から日本鳥類保護連盟会長。現在は執筆・撮影、図鑑や動物番組の監修、大学、専門学校の講師などを務める。著書に『人と動物の日本史図鑑』全5巻(少年写真新聞社)、『くらべてわかる哺乳類』(山と渓谷社)、『いきもの写真館』全4巻(メディア・パル)、『うんちくいっぱい 動物のうんち図鑑 』(小学館クリエイティブ) など多数。

 

すべての生き物をめぐる
100の系統樹


第128話

アマガエル亜科の系統樹マンダラ

文と写真 長谷川政美・小宮輝之

図128. アマガエル亜科の系統樹マンダラ。系統樹は文献(1,2)による。上の図をクリックすると拡大表示されます。

上図はアマガエル科のなかのアマガエル亜科の系統樹マンダラである。
これには日本の近畿地方から西のニホンアマガエルと東のヒガシニホンアマガエルが含まれる。

◎樹上生活に適応したカエル

カルカラータマガエルBoana calcarata(アマガエル亜科)。南アメリカ、アマゾン川流域に分布。

前回紹介したアマガエル科全般と同じく、アマガエル亜科のカエルも樹上性格に適応している。からだが扁平なので、上の写真のように、葉の上でも体重が均等にかかりバランスを保ちやすく、樹上でも素早く動くことができる。

ジュウジメドクアマガエルTrachycephalus resinifictrix (アマガエル亜科)。南アメリカに分布。

アマガエル科のカエルでは、前後の足の指先にある円形の吸盤と腹の皮膚は吸盤として働き、すべすべの面を登ることができる。ほかの科にも指先に吸盤をもつカエルはいるが、アマガエル科のものはそれらとは異なり、末端の指骨と次の指骨の間に間接骨という短い骨が加わり、吸盤を上から押しつけるようになっている(3)。

◎成体になっても植物食性のカエル

ブラジルフルーツガエルXenohyla truncata。成体になっても植物食性のカエル(©Henrique Nogueira)。画像はリンク先より。

カエルの幼体オタマジャクシの多くは濾過食で口から水を吸い込み、水中の微粒子を濾過して食べる。この微粒子は植物性だから、たいていのオタマジャクシは植物食である。なかにはオタマジャクシの間はまったく食べないものもいる。ところが、変態して成体になると食性が突然変わって肉食性になる。だが、これには例外がある。
上の写真のブラジルフルーツガエルと第131話に出てくるアカガエル上科ヌマガエル科のインドクサクイガエルEuphlyctis hexadactylus である。
ブラジルフルーツガエルは時には昆虫などを捕まえて食べることもあるが、主食は名前のように果実、花の蜜、花粉などである。カエルとしてははじめて送粉に関わることが明らかになった種である。また、種子散布にも関わっているという(7)。リンク先のサイトではブラジルフルーツガエルが花を訪れている場面を見ることができる。

◎大声で鳴くアマガエル

ヒガシニホンアマガエル♂ Dryophytes leopardus(アマガエル亜科)。

日本のアマガエルは北海道から九州まで分布するが、2025年になって近畿地方から西のニホンアマガエルDryophytes japonicusと東のヒガシニホンアマガエルD. leopardusの2種に分けられるようになった。
アマガエルという名前は、雨が降りそうになるとよく鳴くことからきているが、これはオスがメスを呼んでいるのだ。小さなからだの割に大声で鳴くのは鳴嚢という共鳴器官の働きによる。ヒトが声を出すときには息を吐くが、ニホンアマガエルの場合は肺と鳴嚢の間を空気が往復するだけである(6)。
先に述べたように、アマガエル亜科のカエルは樹上生活に適応している。日本のアマガエルは田んぼでよく鳴くというイメージだが、それは産卵の多くが田んぼなので繁殖期にオスがメスを呼ぶためのものであり、本来の生息地は森林の樹上である。木に登るために吸盤が発達し、ジャンプ力も優れている。そのような能力を生かして、民家の壁を登って灯りに集まる虫を食べる。
京都大学の野田叡寛さんと渡辺勝敏さんは、ヒガシニホンアマガエルのオタマジャクシを使って面白い実験を行った(8)。
ギンヤンマなどのトンボの幼虫(ヤゴ)はこのカエルのオタマジャクシの捕食者だが、飼育しているヒガシニホンアマガエルのオタマジャクシの水槽にギンヤンマのヤゴを入れると、オタマジャクシの尾が鮮やかなオレンジ色になったという。ほかの水生昆虫やイモリなどを入れてもそのような変化を生じなかった。このような尾の色の変化には、捕食者の攻撃を尾へと誘うことで、攻撃されると致命的になる頭部や胴体を守る効果があるのではないかという仮説がある(ルアー効果)。
第86話でチョウチョウウオ科には、本物の目は黒い帯で隠し、尾の近くに偽の目玉模様をもつものが多いという話をしたが、その場合にも同じような効果がありそうである。

◎低温や乾燥に耐える機構

ハイイロアマガエルDryophytes versicolor(アマガエル亜科、©Randidawn)。画像はリンク先より 。

ハイイロアマガエルは図128に出てくるニホンアマガエルやヒガシニホンアマガエルと同属で、アメリカ合衆国東部の北から南まで分布する。
日本のアマガエルは冬の寒い時期は地中に穴を掘ってそのなかで凍結を避けて冬眠するが、アメリカ合衆国の北部は本州よりも寒いにもかかわらず、ハイイロアマガエルは冬眠せずに越冬できる特別の仕掛けをもっている。マイナス6℃くらいまで耐えられるという。マイナス6℃を下回る気温になるとさすがに冬眠するが、氷点下でもその程度までは大丈夫なのだ(4)。
ハイイロアマガエルがどのような機構で低温に耐えられるかを調べた研究がある(5)。冬季のハイイロアマガエルの筋肉にはグリセロールが高濃度で蓄積されていたのだ。グリセロールは凍結防止剤として使われるものであり、これがハイイロアマガエルの低温耐性を支えていると考えられる。
グリセロールだけが凍結防止剤として使われているわけではない。ハイイロアマガエルと同じく北アメリカの寒冷地帯にも生息するアマガエル科のサエズリアマガエルPseudacris cruciferやアカガエル科アカガエル属のなかでもウシガエルに近縁なアメリカアカガエルRana sylvaticaでは、グリセロールではなくグルコースをため込んで寒さに耐えている(4)。

◎穴の中から蓋をするカエル

ヘラクチガエルの仲間Triprion spatulatus(ヘラクチガエル属、©Jorge Armín Escalante Pasos)。メキシコに分布。画像はリンク先より。

アマガエル亜科のヘラクチガエル属Triprionには3種が記載されている。
図128にあるミナミヘラクチガエルのほかに、上の写真のようなものもいるが、いずれも頭部が平たくヘラ状の独特なかたちをしたカエルである。
ヘラクチガエルは、乾燥した時期や日中の暑い時間帯に木の洞などに入り、平らな頭を穴の入り口にぴったりと押し当てて栓をする。こうしてからだの大部分が外気に触れないようにすることで、水分の蒸発を防ぐ。カエルにとって乾燥することは致命的なのだ。また、頭で穴に蓋をすることで、ヘビなどが中に入り込むのを防ぐ機能もある。ヘラクチガエルの頭は非常に硬く、外敵の攻撃に対して頑丈な盾の役割を果たす。

ナベブタアリCephalotes varians(膜翅目アリ科、©April Nobile)。画像はリンク先より。

ヘラクチガエルのようにからだの一部を障壁として使って巣の入り口を塞ぐ防御行動は、フラグモーシスPhragmosisと呼ばれる。
頭部が平らや盾状に特殊化したナベブタアリがこの行動を用いて、外敵の侵入を防ぐことから名付けられたものである(9)。日本に生息する同じアリ科のヒラズオオアリColobopsis nipponicusも同じような防御行動を採る。
さらに中国に生息するトタテグモ科のシリキレグモCyclocosmia rickettiの腹部が硬い円盤状になっていて(下の図の一番下の貨幣状のもの)、この円盤を使って巣の穴を塞いで外敵から防御する。防御のためにカエルとアリで同じような頭が進化し、クモでは同じ機能を腹部が担うように進化したのだ。

シリキレグモCyclocosmia ricketti(トタテグモ科 Halonoproctidae)。文献(10: Xu)。画像はリンク先より。

◎オタマジャクシがカエルよりも大きなカエル

アベコベガエルPseudis paradoxa©Mauricio Rivera Correa)。南アメリカのアマガエル。画像はリンク先より。

図128には出てこないが、アベコベガエルはスナドケイアマガエルとブラジルフルーツガエルのグループの近くに位置する(1)。
成体のカエルは体長5~7cmだが、幼生のオタマジャクシは体長が最大25cmと4倍近くある。アベコベガエルは幼生の期間が長く、その間に巨大化するが、変態するときに小さくなる。小さくなる一番の要因は、からだの半分以上を占める尾がなくなることである。

つづく


1. Portik, D.M., Streicher, J.W., Wiens, J.J. (2023) Frog phylogeny: A time-calibrated, species-level tree based on hundreds of loci and 5,242 species. Mol. Phylogenet. Evol. 188, 107907.
2. Pyron, R.A., Wiens, J.J. (2011) A large-scale phylogeny of Amphibia including over 2800 species, and a revised classification of extant frogs, salamanders, and caecilians. Mol. Phylogenet. Evol. 61, 543–583.
3. 倉本満(1993)アマガエル、アマガエルモドキ、クサガエル、アオガエルの仲間たち.『動物たちの地球99』週刊朝日百科.朝日新聞社.
4. 長井孝紀(2024)『渇いたカエル』八坂書房.
5. Schmid, W.D. (1982) Survival of frogs in low temperature. Science 215, 697-698.
6. 千石正一、疋田努、松井正文、仲谷一宏(1996)『日本動物大百科・第5巻、両生類・爬虫類・軟骨魚類』平凡社.
7. de-Oliveira-Nogueira, C.H., Ubiratã Ferreira, S., Thaynara Mendes, M., et al. (2023) Between fruits, flowers and nectar, The extraordinary diet of the frog Xenohyla truncata. Food Webs, 35 e00281.
8. Noda, A., Watanabe, K. (2025) Predator-induced tail coloration toward diverse dragonfly nymphs in tadpoles of the East Japan tree frog (Dryophytes leopardus). Ichthyology & Herpetology 113(4), 779-794.
9. Wheeler, D.E., Bert, H. (1985) Cryptic phragmosis: the structural modifications. Psyche 92 (4), 337–353.
10. Xu, X., Xu, C., Li, F., Pham, D.S., Li, D. (2017) Trapdoor spiders of the genus Cyclocosmia Ausserer, 1871 from China and Vietnam (Araneae, Ctenizidae). ZooKeys 643, 75-85.



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ブックデザイン:西田美千子
イラスト:ちえちひろ
編集:畠山泰英(科学バー/キウイラボ)


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<バックナンバー>
第1話「全生物界の系統樹マンダラ」
第2話「動物界の系統樹マンダラ」
第3話「植物界の系統樹マンダラ」
第4話「単子葉植物の系統樹マンダラ」
第5話「真正双子葉植物の系統樹マンダラ」
第6話「続真正双子葉植物の系統樹マンダラ」
第7話「菌界の系統樹マンダラ」
第8話「アメーボゾア界の系統樹マンダラ」
第9話「節足動物門の系統樹マンダラ」
第10話「クモ目の系統樹マンダラ」
第11話「汎甲殻亜門の系統樹マンダラ」
第12話「昆虫綱の系統樹マンダラ」
第13話「鱗翅目の系統樹マンダラ」
第14話「シャクガ上科の系統樹マンダラ」
第15話「カイコガ上科の系統樹マンダラ」
第16話「ヤガ上科の系統樹マンダラ」
第17話「アゲハチョウ上科の系統樹マンダラ」
第18話「タテハチョウ科の系統樹マンダラ」
第19話「タテハチョウ亜科とその仲間の系統樹マンダラ」
第20話「アゲハチョウ科の系統樹マンダラ」
第21話「アゲハチョウ属の系統樹マンダラ」
第22話「アオスジアゲハ属の系統樹マンダラ」
第23話「シロチョウ科の系統樹マンダラ」
第24話「シジミチョウ科の系統樹マンダラ」
第25話「双翅目の系統樹マンダラ」
第26話「鞘翅目の系統樹マンダラ」
第27話「オサムシ上科の系統樹マンダラ」
第28話「コガネムシ上科の系統樹マンダラ」
第29話「カブトムシ亜科の系統樹マンダラ」
第30話「膜翅目の系統樹マンダラ」
第31話「半翅目の系統樹マンダラ」
第32話「カメムシ下目の系統樹マンダラ」
第33話「直翅目の系統樹マンダラ」
第34話「蜻蛉目の系統樹マンダラ」
第35話「トンボ科の系統樹マンダラ」
第36話「軟体動物門の系統樹マンダラ」
第37話「刺胞動物門の系統樹マンダラ」
第38話「棘皮動物門の系統樹マンダラ」
第39話「脊索動物門の系統樹マンダラ」
第40話「軟骨魚綱の系統樹マンダラ」
第41話「ノコギリエイ目の系統樹マンダラ」
第42話「トビエイ目の系統樹マンダラ」
第43話「テンジクザメ目の系統樹マンダラ」
第44話「メジロザメ目の系統樹マンダラ」
第45話「条鰭亜綱の系統樹マンダラ」
第46話「ポリプテルス目の系統樹マンダラ」
第47話「チョウザメ目の系統樹マンダラ」
第48話「ウナギ目の系統樹マンダラ」
第49話「アロワナ目の系統樹マンダラ」
第50話「ナギナタナマズ亜目の系統樹マンダラ」
第51話「コイ目の系統樹マンダラ」
第52話「カマツカ亜科とタナゴ亜科の系統樹マンダラ」
第53話「クセノキプリス亜科の系統樹マンダラ」
第54話「コイ亜科の系統樹マンダラ」
第55話「金魚の系統樹マンダラ」
第56話「ドジョウ科の系統樹マンダラ」
第57話「シマドジョウ属の系統樹マンダラ」
第58話「カラシン目の系統樹マンダラ」
第59話「カラシン科の系統樹マンダラ」
第60話「キノドン科とその仲間の 系統樹マンダラ」
第61話「ナマズ目の系統樹マンダラ」
第62話「ピメロドゥス科の系統樹マンダラ」
第63話「ギギ科の系統樹マンダラ」
第64話「ナマズ科の系統樹マンダラ」
第65話「ロリカリア科の系統樹マンダラ」
第66話「カリクティス科の系統樹マンダラ」
第67話「正真骨類の系統樹マンダラ」
第68話「サケ目の系統樹マンダラ」
第69話「側棘鰭上目の系統樹マンダラ」
第70話「棘鰭上目の系統樹マンダラ」
第71話「スズキ系の系統樹マンダラ」
第72話「ベラ目の系統樹マンダラ」
第73話「カンムリベラ亜科の系統樹マンダラ」
第74話「アオブダイ亜科とモチノウオ亜科の系統樹マンダラ」
第75話「フグ目の系統樹マンダラ」
第76話「フグ亜目の系統樹マンダラ」
第77話「続・フグ科の系統樹マンダラ」
第78話「モンガラカワハギ亜目の系統樹マンダラ」
第79話「アンコウ目の系統樹マンダラ」
第80話「ニザダイ目の系統樹マンダラ」
第81話「アイゴ科とその仲間の系統樹マンダラ」
第82話「タイ目の系統樹マンダラ」
第83話「ユーペルカ類所属不明群の系統樹マンダラ」
第84話「フエダイ科の系統樹マンダラ」
第85話「キンチャクダイ科の系統樹マンダラ」
第86話「チョウチョウウオ科の系統樹マンダラ」
第87話「サンフィッシュ目の系統樹マンダラ」
第88話「続・サンフィッシュ目の系統樹マンダラ」
第89話「ホタルジャコ目の系統樹マンダラ」
第90話「パーチ目の系統樹マンダラ」
第91話「ハナダイ科の系統樹マンダラ」
第92話「アカハタ属の系統樹マンダラ」
第93話「メバル科の仲間の系統樹マンダラ」
第94話「カジカ亜目の系統樹マンダラ」
第95話「カジカ上科の系統樹マンダラ」
第96話「ハタハタ上科の系統樹マンダラ」
第97話「ゲンゲ科とその仲間の系統樹マンダラ」
第98話「続・スズキ系の系統樹マンダラ」
第99話「コモリウオ目の系統樹マンダラ」
第100話「ハゼ目の系統樹マンダラ」
第101話「続・ハゼ亜科の系統樹マンダラ」
第102話「オクスデルクス亜科のの系統樹マンダラ」
第103話「ゴビオネルス亜科の系統樹マンダラ」
第104話「ウジウオ目の系統樹マンダラ」
第105話「ヨウジウオ科の系統樹マンダラ」
第106話「サバ目の系統樹マンダラ」
第107話「キノボリウオ目の系統樹マンダラ」
第108話「カレイ目の系統樹マンダラ」
第109話「アジ目の系統樹マンダラ」
第110話「アジ科(グループ2)の系統樹マンダラ」
第111話「オバレンタリア類の系統樹マンダラ」
第112話「スズメダイ科の系統樹マンダラ」
第113話「ソラスズメダイ亜科の系統樹マンダラ」
第114話「クマノミ属の仲間の系統樹マンダラ」
第115話「シクリッド目の系統樹マンダラ」
第116話「アフリカシクリッド亜科の系統樹マンダラ」
第117話「南アメリカシクリッド亜科の系統樹マンダラ」
第118話「トウゴロウイワシ目の系統樹マンダラ」
第119話「カダヤシ目の系統樹マンダラ」
第120話「カダヤシ上科の系統樹マンダラ」
第121話「ダツ目の系統樹マンダラ」
第122話「メダカ科の系統樹マンダラ」
第123話「四足類の系統樹マンダラ」
第124話「両生綱の系統樹マンダラ」
第125話「有尾目の系統樹マンダラ」
第126話「カエル亜目の系統樹マンダラ」
第127話「アマガエル科の系統樹マンダラ」