LUCA

 

はるかむかし地球上のあらゆる生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、

生物のもつDNA情報にもとづいて、いまその姿を現しつつある。

進化生物学者である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、なかでも昆虫綱、哺乳綱、鳥綱の驚きの進化を100点超の系統樹で表現する。



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31話

半翅目の系統樹マンダラ

文と写真 長谷川政美

図31AIbi-5.半翅目の系統樹マンダラ。系統樹は文献(1-3)による。ヨコバイの写真はリンク先の写真を使わせていただいた。本図をクリックすると拡大表示されます。

◎多様な環境に適応した半翅目

第12話で紹介したように半翅目(はんしもく)は蛹の段階を経ずに成虫になる「不完全変態昆虫」である。
陸生から水生まで幅広い環境に適応し、不完全変態昆虫のなかでもっとも繁栄しているといえるかもしれない。半翅目ほど多様な環境に適応するようになった昆虫のグループはほとんどいない。
半翅目にはタイコウチやミズカマキリなどのタイコウチ科、コオイムシやタガメなどのコオイムシ科、それにアメンボ科(アメンボは陸上でも生活するが)など水生昆虫のグループも多い。コオイムシやタガメは、メスがオスの背中に産卵し、オスは幼虫が孵化するまで卵を保護するという習性をもっている。
水生の半翅目はすべて捕食性で獲物に口吻を差し込んで体液を吸い取る。半翅目昆虫の口は、ストローのような口吻なので、固形物を食べることはできず、もっぱら液体状態の養分を吸い取る。
一方、陸生の半翅目昆虫には、口吻を植物に差し込んで樹液など液汁を吸うものが多いが、下の写真のオオベニハゴロモもその一つである。
写真で白いものは、幼虫で腹部からロウ状の物質を出して身にまとっている。この虫は樹液を吸うので、食べると甘みがあっておいしく、産地のマダガスカルでは食用にされている(4)。

マダガスカルの乾燥地帯に棲むオオベニハゴロモ(Phromnia rosea;アオバハゴロモ科)の成虫(赤いもの)と幼虫(白いもの)。幼虫はロウ物質で覆われている。

陸生の半翅目でも、サシガメなどは水生半翅目と同じように捕食性であり、口吻が太く頑丈な構造になっている。
旧約聖書の「出エジプト記」に、次のような話がある。
エジプトを脱出したユダヤ人たちが荒野で野営していたとき、夜露が蒸発すると地面に白い霜のようなものができた。モーゼは「これはエホバがあなたがたにお与えになったパンです」といって、みんなに食べさせた。これは「マナ」と呼ばれているが、甘いものだったという。
ボーデンハイマーという昆虫学者によると、これは図31AIbi-5にあるカイガラムシの仲間の排泄物だという(5)。
同じく図31AIbi-5でカイガラムシの右に出てくるアブラムシ(アリマキ)も樹液を吸って「甘露」と呼ばれる甘い液体を肛門から排泄する(下の写真でも示した)。
この写真にあるようにこの甘露を求めてアリが集まってくる。アリはそのお返しにアブラムシを捕食者から守る共生関係にある。

アブラムシの肛門から排泄される甘露を吸うアリ。

テングビワハゴロモ(Pyrops candelaria;ビワハゴロモ科)。

ハゴロモ科に近縁なグループにビワハゴロモ科がある。
上の写真で示したそのなかのテングビワハゴロモ属(Pyrops)には頭部に天狗の鼻のような突起がある。
図31AIbi-5にあるユカタンビワハゴロモは、頭部がピーナッツの殻のように大きくふくらんでいる。

◎少し変わった半翅目の仲間

アワダチソウグンバイ(Corythucha marmorata;グンバイムシ科)。

上の写真は、グンバイムシ科のアワダチソウグンバイである。
からだが平たく、グンバイの相撲の行司が使う軍配のようなかたちをしている。英語ではlace bug、つまりレースをまとった虫という。

ブチミャクヨコバイ(Drabescus sp.;ヨコバイ科)の幼虫。頭は右側。

上の写真のブチミャクヨコバイの幼虫は、腹端(後端)に1対の長い尾角(尾毛)をもつ。
捕食者には尾角のあるほうが頭に見えるようだ。尾角を襲われても、頭をやられるよりは助かる可能性が高いということだろうか。

ヤニサシガメ(Velinus nodipes;サシガメ科)の幼虫。

上の写真のヤニサシガメは少し変わった習性をもつ。
このサシガメは名前の通り、幼虫、成虫ともにからだの表面にヤニ状の粘着物質で覆われていて、光沢があって触るとベトベトする。これは、マツの樹から分泌されるマツヤニを自分でからだに塗りつけているものである(6)。
飼育下でヤニの出るマツの枝が与えられないと、光沢が失われて餌も摂らなくなって死んでしまうという。マツヤニがヤニサシガメの生きていく上でどのような役割を果たしているかは不明であるが、どうも欠かせないもののようである。
トコジラミ(Cimex lectularius)は「南京虫」とも呼ばれるヒトの血を吸う寄生昆虫である。これ以外のトコジラミ科のほとんどは、おもに鳥や哺乳類を宿主とする。「シラミ」という名前がついているが、咀顎目(そがくもく)のシラミとは違うもので、どちらも寄生性になるにあたってそれぞれ独立に翅を退化させたものである。
図31AIbi-5によると、カスミカメムシ科との共通祖先から寄生性の昆虫に進化したと考えられる。
つづく

1. Li, H., Leavengood, J.K., Jr., Chapman, E.G., et al. (2017) Mitochondrial phylogenomics of Hemiptera reveals adaptive innovationsdriving the diversification of true bugs. Proc. Roy. Soc. B284, 20171223.
2. Johnson, K.P., Dietrich, C.H., Friedrich, F., et al. (2018) Phylogenomics and the evolution of hemipteroid insects. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 115, 12775–12780.
3. Song, N., Zhang, H. (2022) A comprehensive analysis of higher-level phylogenetic relationships of Hemiptera based on transcriptome data. J. Syst. Evol. https://doi.org/10.1111/jse.12855.
4. 長谷川政美(2018)『マダガスカル島の自然史』海鳴社.
5. 長谷川政美(2019)『ウンチ学博士のうんちく』海鳴社.
6. 野澤雅美(2016)『カメムシ』農山漁村文化協会.



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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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ブックデザイン:坂野 徹
編集:畠山泰英(科学バー/キウイラボ)


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ブックデザイン:垣本正哉・堂島徹(D_CODE)
編集:畠山泰英(科学バー/キウイラボ)





<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」