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32話

カメムシ下目の系統樹マンダラ

文と写真　長谷川政美

前回は半翅目（はんしもく）全体の系統樹を見たが、今回はその中のカメムシ下目（かもく）の系統樹を詳しく見ることにする。

◎カメムシの特徴

前回も紹介したように、半翅目には植物の汁液を吸うものが多い。
たいていのカメムシもストローのような長く伸びた口吻を使って植物の汁液を吸収する。決まった種の植物の液汁しか吸わないカメムシは少なく、イネの害虫として有名なイネカメムシ（Niphe elongata；カメムシ科）や図30AIbi-5-1に出ているホソヘリカメムシ科のクモヘリカメムシもイネだけでなくさまざまなイネ科植物の汁液を吸う。
また、マルカメムシ科のほとんどはさまざまなマメ科植物の汁液を吸う。
このようにカメムシ下目の多くは植物の汁液を吸うため、農業作物の害虫として嫌われるものが多いが、図30AIbi-5-1でカメムシ科の一番下にあるチャイロクチブトカメムシなどのクチブトカメムシの仲間は、太い口吻をチョウやガの幼虫や甲虫などのからだに差し込んで体液を吸うため、農業害虫の天敵として役立っている(1)。
このほかに、カメムシにはヒラタカメムシ科のようにキノコなどの菌類を餌として養分を吸収するものがいるが、逆に菌類に寄生されて、養分を吸い取られるものもいる。
第7話の図7Fに出てきた「冬虫夏草（とうちゅうかそう）」と呼ばれる子囊菌（しのうきん）に寄生されるカメムシである。
下の写真は、ツノカメムシ科のカメムシから生えている冬虫夏草である。この菌類は生きた昆虫にとりついて、そのからだから栄養分を吸収して成長する。

カメムシは臭い臭いを出すことでよく知られているが、この臭いは中脚の付け根付近の臭腺から分泌される液体が空気に触れて気化することによって生じる(1)。

◎カメムシの腸内細菌

最近になって、ヒトが生きていく上で腸内細菌叢が重要な働きをしていることが広く認識されるようになってきた。
カメムシの仲間の昆虫でも、腸内細菌叢が重要な働きをしているが、その細菌叢をどのように獲得するかは様々である(2)。
下の写真で示したマルカメムシ科のカメムシも、腸内に共生細菌をもっていて、抗生物質でそれを除去すると半分以上が幼虫の段階で死んでしまう。なんとか生き残って成虫になっても、繁殖できない。
マルカメムシの母親は、卵を産むときに、その横に共生細菌の入ったカプセルを用意する。このカプセルは肛門から排泄されるが、幼虫は孵化するとすぐにそのカプセルに口吻を刺して共生細菌を吸い込むのである。
こうして吸い込んだ共生細菌は、マルカメムシ自身は合成できないアルギニンやトリプトファンなどのアミノ酸を合成してくれる。

マルカメムシと共生細菌のそれぞれの系統樹を描くと、マルカメムシの共通祖先がもっていた共生細菌が、宿主のマルカメムシの種分化にあわせて種分化してきたことがわかる。このことを「共種分化」という。
このように、マルカメムシの母親が用意するカプセルは、親から子に着実に共生細菌を伝えるための仕組みとして機能している。
下の写真は、マルカメムシ科とは別のカメムシ科のキマダラカメムシの幼虫である。
カメムシ科の大部分の種では、産卵時にメスが卵の表面に共生細菌の入った分泌物を塗布（とふ）する。孵化した幼虫は、この写真のように直ちに卵殻表面を舐めて共生細菌を摂取するのだ。

前回紹介したように半翅目は蛹の段階を経ないで成虫になる不完全変態である。
キマダラカメムシでは、上の写真の1齢幼虫は成虫とはずいぶん違う色彩と模様だが、図30AIbi-5-1にあるように終齢に近くなると成虫とあまり違わなくなる。
つづく

1. 野澤雅美（2016）『カメムシ』農山漁村文化協会．
2. 長谷川政美（2020）『共生微生物からみた新しい進化学』海鳴社．