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ツノゼミの“背中の変な突起”はなぜここまで自由なのか――翅ではなく前胸が暴走した昆虫デザインの理由
あれは翅ではなく、前胸が伸びた構造
ツノゼミを見ると、まず目が止まるのは背中だ。枝の切れ端のようなもの、葉の破片のようなもの、ときには意味不明なくらい大げさな突起が乗っている。
しかも、あまりに自然に付いているので、最初は追加の翅のようにも見える。けれど、あれは翅ではない。頭のすぐ後ろにある前胸が大きく伸びたものだ。
この点が面白いのは、単なる珍奇さではなく、昆虫のどの体の部位がここまで変形したのか、という発生と進化のズレが見えることにある。
実際の姿は映像で見ると分かりやすい。
https://www.patreon.com/truefacts
CREDITS:
Dr. Andreas Kay
https://www.youtube.com/user/DrAndreasKay
Dr.Kay has captured intimate portraits of many wonderful animals. All of his photos and footage are worth a look
TinyCreature Hub:
youtube.com/user/yellowboxtrade
I love this channel from Singapore. Lots of great videos from an enthusiast!
Malcolm Burrows ScD, FRS
Dr. Burrows led the fantastic research pertaining to the jumping mechanism of the planthopper nymph
Gernot Kunz:
Animals of Costa Rica App:
https://apps.kunzweb.net/acr/
Gernot provided most of the photos and has an incredible collection of animal shots in his app. Check it out!
Thierry Bourgoin:
the FLOW database
www.hemiptera-databases.org/flow/
A very deep database of this vast collection of species.
Shutterstock
If you have suggestions or footage: zefrank@gmail.com
Youtube | Ze Frank
この時点で、少し感覚がずれる。昆虫の体はかなり決まった設計で動いているように見えるのに、ツノゼミだけがそのルールの端で遊んでいるように見えるからだ。
変なのは突起そのものというより、そんな自由が昆虫の体にまだ残っていたことなのかもしれない。
中胸や後胸より、前胸には形態変化の余地があった
昆虫の胸は、前胸・中胸・後胸の3つに分かれている。中胸と後胸には翅や脚の運動が集中し、飛ぶ、走る、踏ん張るといった仕事が詰まっている。
つまり、そうした部位は形を勝手に変えにくい。少しの変更でも動きに響くからだ。
それに比べると、前胸は少し立場が違う。前脚の支持や筋付着などの重要な役割はあるものの、翅の運動に直接関わらないぶん、背中側の形態変化を相対的に許しやすかった可能性がある。
もちろん完全に自由というわけではない。それでも、機能の核心から半歩だけ外れている。その半歩ぶんの余白が、ツノゼミでは極端に拡大されたように見える。
ツノゼミの多様化は、奇抜な飾りが増えたというより、本来そこまで大きく変形しにくいはずの部位に、相対的な自由度が残っていた結果として読むと分かりやすい。
形態の幅の広さは、写真をまとめて見ると実感しやすい。
https://www.nationalgeographic.com/animals/article/treehoppers-insects-thorns-ants-mimicry
前胸が暴走したというより、強く止める制約が少なかった
ここで面白いのは、前胸が暴走したというより、止める理由が少なかったように見えることだ。進化は何でも作れるわけではなく、たいていは重要な機能がある部位ほど変えにくい。
ならば、比較的いじりやすい場所で変化が積み上がるのは、むしろ自然なことでもある。
さらにツノゼミでは、その前胸の背板が後方へ大きく伸び、種によっては翅の上まで覆う。見た目は反則のようでも、単純に翅がもう一組できたわけではなく、あくまで前胸の拡張として考えられている。
発生の段階でどの遺伝子群がこの伸長を支えるのかは研究が進んでいるが、この構造をめぐっては翅形成に関わる遺伝子との関連も議論されてきた。現在は実体として前胸の拡張とみる理解が主流で、翅がそのまま複製されたわけではないと捉えられている。
この点をめぐる発生学的な議論は広く紹介されており、前胸の拡張という見方を踏まえて読むと全体像をつかみやすい。
植物の棘や枝片のように見えて、輪郭と認識をずらす
では、その自由になった前胸は何をしているのか。答えは一つではないが、植物の棘や枝片のように見える種が多く、そうした見え方の変化が捕食回避に役立つ可能性が指摘されている。
ツノゼミは小さい。だから正面からの強さではなく、認識を狂わせる方向に進んだと考えると筋が通る。
食べられないものに見える。背景のノイズに溶ける。輪郭が崩れて、虫らしさそのものが薄れる。あの突起は武器というより、視覚のジャミング装置に近いのかもしれない。
実際、植物のトゲそのもののように見える種もいる。画像付きで眺めるなら、こうした紹介記事が参考になる。
Smithsonian Magazine
機能だけでは説明しきれない、発生と進化の偏りもある
ただし、ここで話をきれいにまとめすぎると、おそらく外す。ツノゼミの突起には、明らかに擬態らしいものがある一方で、何を真似ているのか即答しにくい形も多い。
役に立つから残った、だけで全部を説明するには、少し自由すぎるのである。
進化ではよく、選ばれた機能と、作りやすい形の偏りが混ざる。ある方向に伸ばしやすい発生上のクセがあり、その上で多少有利なら固定される。
逆に、かなり奇妙でも大きな不利がなければ残ることがある。性選択や、系統ごとの偶然が関わった可能性も完全には外せない。
だからツノゼミの背中は、機能だけでなく、発生の側にある作りやすさまで含めて見ると面白い。
分類群や形態の基礎情報を押さえる入口としては、次の資料も有用だ。
ツノゼミの背中は、昆虫の設計図に残った進化の余白を見せる
ツノゼミを見ていると、昆虫の体は思ったほど完成済みではないと気づく。頭、胸、腹。翅は二対まで。そうした教科書的な骨組みはたしかにある。
けれど、その枠の内側にはまだ抜け道がある。前胸は、その抜け道だった。
だからツノゼミの突起は、奇抜な装飾として見るより、昆虫の設計図に残された余白として見ると面白い。厳密な制約がある世界でも、自由はゼロではない。
むしろ制約の境目にだけ、妙に豊かな変化が噴き出す。ツノゼミの背中は、そのことを目に見える形で示している。
この変さは、自然がふざけた結果ではない。ちゃんと理由があり、でも理由だけでは収まりきらない。その半端さがいい。
ツノゼミを入口にすると、他の昆虫でも、本来そこまで変形しない部位が進化でどこまで拡張されうるのか、という見方がしたくなる。
より学術的に追いたいなら、研究機関ベースの情報も入口になる。