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28話

コガネムシ上科の系統樹マンダラ

文と写真　長谷川政美

図28AIbi-3-2はコガネムシ上科の系統樹マンダラである。この上科にはクワガタムシ科、センチコガネ科、コガネムシ科などが含まれる。

◎糞虫

コガネムシ上科のなかで主に哺乳類の糞を食べるものを「糞虫」という。図28AIbi-3-2のなかでセンチコガネ科やコガネムシ科のマグソコガネ亜科とダイコクコガネ亜科が糞虫に該当する。
ただし、この系統樹から分かるように、糞虫は系統的にまとまったグループを作っているわけではない。コガネムシ科の糞虫とセンチコガネ科は系統的には離れている。
哺乳類の糞には、その動物が利用しきれなかった栄養がたくさん含まれているので、多くの昆虫にとって非常に価値があるものであり、糞食はさまざまな系統で繰り返し進化した。
第26話で出てきたハネカクシのなかにも糞食のものがいるし、ハエも糞を食べる。第22話で、シロオビアゲハのオスが精子を作るにあたって重要な窒素源としてアンモニアを摂取するために、哺乳類の糞尿に集まるという話をした。
哺乳類の糞には利用しきれなかった食べ物の残りかすだけでなく、腸壁細胞の残骸や腸内細菌などがたくさん含まれる。むしろ食べ物の残りかす以外のもののほうが多いのである(1)。これらも糞虫にとっての貴重な栄養になる。

糞虫のなかで哺乳類の糞を球状に丸め、それを逆立ちして後ろ足で転がして自分の巣に運ぶものが、フンコロガシである。ファーブルの昆虫記に出てくるスカラベの仲間が有名で、上の写真のタマオシコガネ属（Scarabaeus）がそれである。
タマオシコガネ属はアフリカからヨーロッパ、アジアにまで広く分布しているが、日本には糞球を転がすスカラベの仲間はいない(3)。日本にも体長2mmほどのマメダルマコガネという糞を丸めて転がす糞虫はいるが、日本のほとんどの糞虫は「フンコロガシ」ではない。それはなぜなのだろうか。
日本では哺乳類の糞が手に入りやすい場所は山岳地帯が多く、地形的に糞球を転がすには適さなかったからかもしれない。
平地であれば、自分のからだよりも大きな糞球を運ぶには、転がすのが一番効率的であろう。車輪は人類の歴史上重要な発明の一つで、その起源は6000～7000年前の古代メソポタミアであった。
フンコロガシも同じ原理でものを運ぶわけであるが、古代メソポタミアの人はフンコロガシが糞球を運ぶことからヒントを得て、車輪を発明したのかもしれない。
なお、糞虫は哺乳類の糞を食べると述べたが、ニュージーランドのようにもともと陸上哺乳類がいなかったところでは鳥の糞を食べる糞虫がいる。

上の写真はアルゼンチンに分布するダイコクコガネ亜科のテイオウニジダイコクコガネで、虹色に光り輝く美しい甲虫だが、糞虫にはこのように構造色の光沢の美しいものが多い。このようなカブトムシに似た角をもつのはオスだけである。

日本で見られる糞虫の代表が、上の写真のオオセンチコガネであろう。オオセンチコガネもこのように美しいが、この糞虫の体色は地域によって大きく異なる。奈良のオオセンチコガネは写真cのように瑠璃色に輝いているので、ルリセンチコガネとも呼ばれる。しかし、このような変異の原因はよく分かっていないようである。
センチコガネという名前は、トイレを意味する「雪隠（せっちん）」からきた「セッチンコガネ」が訛ったものといわれている。
ここで紹介したような糞虫がいるおかげで動物の糞が分解されて養分が土壌に戻され、生態系が回っている。
アフリカのサバンナでは、ゾウなど大型の植物食動物が大量の糞をするが、スカラベなどの糞虫がすぐにそれを片付けてくれるのだ。日本でも奈良公園にはたくさんのシカがいて、大量の糞をする。
もしもセンチコガネなどの糞虫がいなかったら、シカの糞が公園中であふれてしまうだろう。それをヒトの手で掃除するとしたら年間数十億円の費用が掛かるという試算がある(3)。

◎ハナムグリ亜科

ハナムグリやカナブンがハナムグリ亜科に属する。コガネムシ科のなかで最も植物の受粉を助けているのはハナムグリ亜科や図28AIbi-3-2には出てこないがコフキコガネ亜科の甲虫であろう。彼らは上の写真のように花の蜜を吸い、受粉を助ける。

◎クワガタムシ科

上の写真は「ダーウィンのクワガタ」とも呼ばれるチリクワガタのオスである。ビーグル号で南アメリカ・チリのチロエ島を訪れた際にダーウィンはこのクワガタに出会い、大きくて立派な大顎に興味をもった彼は自分の指を噛ませてみたが、意外にもあまり痛くなかったという(4)。
クワガタムシ科のなかで比較的このチリクワガタに近縁なものが、アフリカやオーストラリアに分布している。これらのクワガタについて分子系統樹解析を行なうと、南アメリカのクワガタに対してオーストラリアのものが近縁であって、アフリカのものは遠い関係にあることが明らかになった(5)。
さらに、これらのクワガタの分岐した年代が、南アメリカとアフリカがおよそ1億年前、南アメリカとオーストラリアがおよそ4700万年前と推定された。
この解析結果は、次のように解釈できる。およそ1億年前にアフリカが南アメリカを含むゴンドワナ大陸から離れて孤立した大陸になった（下の図(a)）。アフリカのクワガタはこの時点で南アメリカのクワガタから分かれて独自の進化を始めた。
一方、南アメリカはその時点では南極大陸を介してオーストラリアと陸続きだった。その後、南アメリカとオーストラリアは南極大陸から離れ（下の図(b)）、南アメリカとオーストラリアのクワガタは別々の系統として進化するようになった。
クワガタ科の系統樹解析の結果は、このようなゴンドワナ大陸分断の歴史を反映していると考えられる。

カブトムシ亜科については、次回詳しい系統樹マンダラを展開することにしよう。
つづく

【引用文献】
1. 長谷川政美（2019）『ウンチ学博士のうんちく』海鳴社．
2. Ahrens, D., Schwarzer, J., Vogler, A.P. (2014) The evolution of scarab beetles tracks the consecutive rise of angiosperms and mammals. Proc. Roy. Soc. B281, 20141470.
3. 中村圭一（2021）『たくましくて美しい糞虫図鑑』創元社．
4. チャールズ・ダーウィン（1871）『人間の進化と性淘汰II』（日本語訳：長谷川眞理子訳、文一出版、2000年）
5. Kim, S., Farrell, B.D. (2015) Phylogeny of world stag beetles (Coleoptera: Lucanidae) reveals a Gondwanan origin of Darwin’s stag beetle. Mol. Phylogenet. Evol. 86, 35–48.