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34話

蜻蛉目の系統樹マンダラ

文と写真 長谷川政美

図34AIbi-7.蜻蛉目の系統樹マンダラ。系統樹は文献(1,2)による。画像をクリックすると拡大表示されます。

図34AIbi-7は蜻蛉目(せいれいもく)、つまりトンボの仲間の系統樹マンダラである。
このなかで、ハナダカトンボ(Rhinocypha ogasawarensis)は小笠原の固有種だが、父島ではアメリカからの外来種であるグリーンアノール(Anolis carolinensis)というトカゲの捕食圧によって絶滅した。

◎トンボの進化

トンボは有翅昆虫のなかでも最初期に地球上に現れ、今でも繁栄を続けている。
3億年前の石炭紀には、翅開長が60cmを超える巨大トンボ、メガネウラ (Meganeura) が生息していた。この連載の第7話で紹介したように、当時は地球上の酸素濃度が高かったので、大きなからだ全体に酸素を行き渡らせる機構が十分でないトンボでも大型化できたのである。
トンボよりも後から現れた有翅昆虫の多くでは、前翅と後翅の分化が進んでいるが、トンボでは前翅と後翅が同じようなかたちをしている。
前翅と後翅の分化が進んだ昆虫の代表が鞘翅目(甲虫)と双翅目(ハエ)である。前者は第26話で紹介したように、前翅が鞘状になっていて飛ぶためには使われず、飛ぶために使われる後翅を保護する。
また後者は第25話で紹介したように、後翅を平均棍(へいきんこん)というからだの揺れを感知するジャイロスコープのような器官に転換している。このためハエなどの双翅目は飛翔力に優れているが、古くからの形態を保持しているトンボも昆虫のなかでは飛翔力に優れている。
多くのトンボは空中の一点で停止するホバリングができる。トンボはホバリングから高速飛行までの高度な飛行術を駆使して、ハエや蚊などを飛びながら捕獲して食べる。

ギンヤンマ(Anax parthenope;ヤンマ科)のヤゴ。

陸上に進出して空を飛べるようになった昆虫だが、トンボの仲間はヤゴと呼ばれる幼虫時代は水中で過ごす。
トンボは不完全変態であるから、ヤゴは成虫とあまり変わらないかたちをしている。上の写真は、ギンヤンマのヤゴだが、これに翅を生やしたら成虫のトンボになりそうである。毛虫やイモムシが成体のガやチョウに変身するのにくらべると、違いは少ない。
ヤゴは水生だと述べたが、何事にも例外があり、少数ながら陸生や半陸生のヤゴもいるらしい。
リンク先の動画では、ムカシヤンマが水中ではなく、水がしたたる湿った陸地で産卵している様子を見ることができる。
一方、完全変態する昆虫は幼虫時代と成虫になってからとでは、たいてい生息環境と食べるものが全く違うが、トンボの場合はたいてい一生を通じて肉食である。
蜻蛉目は図34AIbi-7で示したように、イトトンボ亜目とトンボ亜目に分けられる(このほかにこの図には出てこないが、ムカシトンボ亜目がある)。イトトンボ亜目では静止する際にたいてい翅を閉じるが、一方トンボ亜目では翅を広げて停止する。

◎トンボの複眼

ウチワヤンマ(Sinictinogomphus clavatus;サナエトンボ科)。

上の写真から分かるように、たいていのトンボの眼は大きく、顔全体が眼のように見える。この大きな眼は複眼で、1万個以上の個眼が集まってできている。大きな眼のおかげで視界が広く、およそ270°の視界があるという。

◎トンボの繁殖行動

成熟したトンボのオスは、水辺になわばりを設定して、そのなかをパトロールする。自分のなわばりに入ってくるオスは、別の種類のトンボであっても排除しながら、メスが飛来してくるのを待つ。

クロイトトンボと思われる連結したトンボ。

なわばり内にメスがやってくると交尾する。上の写真のクロイトトンボと思われるトンボのメスはオスの尾端の連結器で頭をつかまえられている。これは交尾後のメスがほかのオスに奪われないようにするためである。このような行動は多くのトンボで見られる(図34AIbi-7のなかでもギンヤンマやオニヤンマでも見られる)。

次回は蜻蛉目のなかで今回は取り上げなかったトンボ科の系統樹マンダラを展開することにする。
つづく

1. Bybee, S.M., Kalkman, V.J., Erickson, R.J., et al. (2021) Phylogeny and classification of Odonata using targeted genomics. Mol. Phylogenet. Evol. 160(6), 107115.
2. 尾園暁、川島逸郎、二橋亮(2021)『日本のトンボ 改訂版』文一総合出版.




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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」
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」