世界一大きい昆虫は何だろう?

 まず、体面積では、翅の大きなチョウ目昆虫が上位を独占する。「ギネス」によれば、ニューギニア産ヘルクレスサンの開帳(広げた翅の両端の長さ)が28cm、 翅の面積が263cm2で「世界最大」とある。また、八重山諸島にも分布する同属のヨナクニサンもやや小ぶりながら、国産昆虫ではこれが群を抜いて体面積の第1位である。

 体長の上位はナナフシ類で占められる。「ギネス」には、大英博物館蔵のボルネオ産オオナナフシの体長23.8cmが世界一とある。国産では、 奄美大島産アマミナナフシのメスの体長15.9cmが現在体長の最大記録である。もっとも、この仲間は英名で「歩く小枝(walkingsticks)」といわれるようにチョロ長く、 体重では軽量級である。

 その体重では重戦車のようなコガネムシ類の独壇場で、アフリカ産ゴライアスツノハナムグリ類の100g以上もあるオスがヘビー級チャンピオンである。 前項の最小の虫との体重差は実に5000万倍になる。国産ではカブトムシが長らく重量級の王座にあったが、1983年に沖縄で発見され、 話題を呼んだヤンバルテナガコガネにその座を譲った。(社団法人 農林水産技術情報協会[研究ジャーナル,23巻・11号(2000)])


Entoria magna

 しかし、今から3億5900万年前から2億9900万年前まで続いた石炭紀には、現代のカモメほどの大きさ巨大なトンボや巨大なゴキブリがありふれた存在だったことが化石から分かっている。この時代、広大な低湿地に森林が拡大したことで、大気中の酸素濃度が、現在の1.5倍近い30%ほどに達していたらしい。


 なぜ古代生物は巨大化したか?

 現在主流の説では、古代の昆虫は当時の地球大気の酸素濃度が高かったおかげで巨大化したとされている。しかしこのほど発表された研究によると、酸素がありがた迷惑だった可能性もあるという。酸素の毒性を避けるために、昆虫の幼虫は大型化する必要があったというのだ。

 研究論文の共著者でイギリスにあるプリマス大学のウィルコ・バーバーク(Wilco Verberk)氏は、「巨大化の原因は、酸素が成虫に影響を与えたことだけでなく、酸素が幼虫の方により大きな影響を及ぼしたことにあると私たちは考えている」と話す。

 「だから、幼虫に目を向けることで、まず第一にこのような動物が存在した理由について、そしておそらくはそれらが絶滅した理由についても、より深い理解につながるだろう」。

 バーバーク氏と共同研究者のデイビッド・ビルトン(David Bilton)氏による新たな研究では、さまざまな酸素濃度がカワゲラの幼虫にどのような影響を及ぼすかに焦点が当てられた。カワゲラはトンボと同じく、幼虫の段階では水中に生息し、成虫になってから地上で暮らすようになる。大気中の酸素濃度が高かったということは、水中に溶け込む酸素の濃度も高かったと考えられる。

 実験の結果、カワゲラの幼虫は地上で暮らす成虫よりも酸素の変動の影響を受けやすいことが分かった。

 幼虫は呼吸を調整できない
 理由として考えられるのは、昆虫の幼虫は通常、皮膚から直接酸素を吸収しているため、摂取する気体の量を厳密に調節することがほとんど、あるいはまったくできないということだ。これに対して成虫は、体表にある気門と呼ばれる弁のような孔を開いたり閉じたりして酸素の摂取を調節できる。

 酸素は生命の維持に不可欠な物質ではあるが、大量に存在すると毒にもなり得る。人間が過剰な酸素にさらされると、細胞が損傷を受け、その結果、視覚障害や呼吸困難、吐き気、けいれんなどに襲われることがある。

 古代昆虫の多くの種でも、幼虫が水中から酸素を受動的に取り込んでいて、摂取量をうまく調節できなかった可能性がある。酸素濃度が非常に高かった時代には、きわめて危険な状態だ。

 酸素毒性のリスクを減らす1つの方法が、巨大化することだったと考えられる。体の大きさに対して相対的に見れば、取り込む気体の量の比率は、幼虫の体が大きいほうが低くなる。「体が大きくなれば、体積当たりの表面積は小さくなる」とバーバーク氏は説明する。

 酸素濃度が下がって、昆虫の動きが悪くなった?
 バーバーク氏によると、この新説で、地球大気の酸素濃度が下がり始めてからも巨大昆虫が生存し続けた理由にも説明がつく。

 「体の巨大化が、酸素毒性を避けるという形で、酸素の能動的な作用として進んだのだとしたら、酸素濃度が下がったからといってただちに命に影響することはない。ただし、時間が経つにつれ大きな昆虫の生活能力はおそらく落ちていった」。成体は大量の酸素を必要とするように進化してきたため、酸素が薄くなった大気中では動きが緩慢になっただろうからとバーバーク氏は話す。

 「このように能力が落ちると、巨大種はいずれほかの種に生存競争で打ち負かされるようになったはずだ」。

 巨大昆虫についての研究は、7月27日に「PLoS ONE」誌のWebサイトに掲載された。(Ker Than for National Geographic News August 10, 2011)

 石炭紀とは?
 巨大な昆虫が謳歌していた石炭紀とはどんな時代だったのだろうか?石炭紀(Carboniferous period)は、地質時代の区分のひとつ。古生代の後半で、デボン紀の後、ペルム紀の前の時代を指し、これはおおよそ現在より3億6700万年前から2億8900万年前までの時期にあたる。この期間はデボン紀末の大量絶滅からペルム紀直前の数百万年に及ぶ氷河期で区切られている。

 名前の由来はこの時代の地層から多く石炭を産することによる。この地層から石炭を産するのは当時非常に大きな森林が形成されていたことの傍証となる。巨大なシダ類が繁栄し、中でもリンボクは大きいもので直径2m、高さ38mのものが存在し、このような巨大なシダ類が湿地帯に大森林を形成していた。これらの巨木は標準的なものでも20m~30mの高さがあった。

 この時代、年間を通して季節の変化はあまりなく、1年中湿潤な熱帯気候であったといわれる。森林の繁栄により、大気中の酸素濃度は35%に達したといわれる(現代は21%)。このことが動植物の大型化を可能にしたと考えられている。

 陸上では、シダ植物が発達し、昆虫や両生類が栄えた。この時代、両生類から陸上生活に適応した有羊膜類が出現し、やがて二つの大きなグループに分岐した。竜弓類(鳥類を含む爬虫類へとつながる系統)と単弓類(哺乳類へと繋がる系統)である。当時の爬虫類ではヒロノムスなどが知られている。また、パレオディクティオプテラやゴキブリの祖先プロトファスマなど翅を持った昆虫が初めて出現した。これらは史上初めて空へ進出した生物である。

 デボン紀から引き続いて節足動物、昆虫の巨大化も著しく、全長60cmもある巨大なウミサソリ(メガラシネ)や翼長70cmの巨大トンボ(メガネウラ)、全長2mの巨大ムカデ(アースロプレウラ)などが発見されている。これらの節足動物は陸上進出を果たした両生類や有羊膜類の貴重な蛋白源になったといわれている。逆に三葉虫は衰えてプロエトゥス目のみとなった。終盤には数百万年に渡る氷河期が到来し多くの生物が死滅した。(Wikipedia)

参考HP 農林水産技術情報協会 世界最大の虫 National Geographic 古代の昆虫、巨大化の謎に新説

日本産幼虫図鑑
クリエーター情報なし
学習研究社
実物大巨大昆虫探検図鑑 (ちしきのぽけっと)
クリエーター情報なし
岩崎書店

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