制作:中国科学普及協会 著者: 李波 (陝西生物農業研究所) プロデューサー: 中国科学博覧会 中国では、人生には結婚、葬式、出産という4つの大きな行事があります。これは中国人が結婚をいかに重視しているかを示しています。今日では、中国式であろうと西洋式であろうと、結婚式には必ず親戚、友人、ゲストを招いた盛大な宴会が伴います。しかし、3000年前の西周の時代には、他人の結婚式に出席したい場合、まず詩を歌えるようにならなければならなかったことをご存知でしたか。 イナゴの羽はとても繊細です。子孫繁栄を祈ります。 イナゴの羽が羽ばたいています。あなたの子孫が多く繁栄しますように。 バッタの羽は互いにお辞儀をしています。それはあなたの子孫にとって良いことであり、彼らは繁栄するでしょう。 ——詩経・周南・蝉 「子孫繁栄を」というフレーズから、これは新婚夫婦にたくさんの子供や孫が生まれることを願う詩であることがわかります。詩全体は反復的なリズムを使用しており、「キリギリス」という昆虫について繰り返し言及しています。では、キリギリスとはいったい何なのでしょうか?今日はそれを紹介させてください。 尊敬される不妊治療の専門家 キリギリスは昆虫の中では比較的大型で、通常40~60mm程度の大きさで、体色は草緑色または灰色です。キリギリスの触角は細くて長く、頭の上部前面の両側に、大きくて明るい楕円形の複眼(多数の小さな眼で構成されている)が 1 対あります。頭の下にはよく発達した口器があり、特に植物組織を噛むのに優れています。胸に3対の脚があります。前方の 2 対は這うのに適していますが、後方の 2 対は筋肉が発達しており、主にジャンプするために使用されます。キリギリスの羽も独特で、左の羽が右の羽の上部を覆っているのが普通で、後ろの羽は前の羽よりわずかに長いです。 キリギリスの外見は、私たちがよく知っている別の昆虫であるイナゴに非常に似ています。宋代の朱熹の『史記伝』には、次のように記されている。 「キリギリスはイナゴの一種である。背が高く、緑色で、角と脚が長い。脚を触れ合わせることで音を出すことができる。一生のうちに99匹の子孫を産む。」 あ B 図1 A. キリギリス B. 緑縞バッタ (写真提供:写真AはMao Shaoli提供、写真BはTan Jizhao提供) いわゆる「99匹の子孫」というのは正確な数字ではないが、その強力な繁殖能力を表すために使われている。イナゴが農業生産に極めて深刻な被害をもたらすのは、まさにその強力な繁殖力のためです。 図2 深刻なイナゴ被害 (写真提供:veerフォトギャラリー) 私たちの祖先はイナゴを恐れていましたが、その強力な繁殖力もまた羨ましいものでした。当時は科学がまだ発達しておらず、生産性も非常に遅れていたため、人間が最も重要な労働力であり、生殖が最も重要かつ神聖な使命であると考えられていました。 キリギリスはイナゴに似ているだけでなく、同様の生殖能力も持っています。そのため、生産力が極めて未発達だった当時、私たちの祖先は、自然に適応し、厳しい環境で生き残るために、この目立たない小さな昆虫に、たくさんの子や孫、そして永遠の命を授かるという美しい願いを託したのです。 かわいい昆虫がたくさん 現在、世界にはおよそ930属6,100種のキリギリス類が知られており、世界中に分布していますが、そのほとんどは熱帯・亜熱帯地域に分布しています。 キリギリスは主に森林や草原に生息しますが、いくつかの種は巣穴、木の穴、岩の割れ目に生息します。生息環境の多様性によりキリギリス類にも豊かな種の多様性が生まれ、キリギリス類は昆虫界の「万能の巨人」となっている。 例えば、南米に分布するキリギリスは「変身」が得意で、擬態能力に優れています(下図A)。ニュージーランドに分布するオオサカタキリギリスは、キリギリス界の巨人といえる(下図B)。南米に分布するキリギリスは、勇敢な戦士のように「勇敢で戦闘が得意」です(下図C)。アメリカとメキシコに分布するアカキリギリスは、小さなトカゲ、カエル、さらには鳥類も捕食します(下の図 D)。 図3 キリギリスのさまざまな種類 (写真提供:「人大寿湖」写真コンテスト) 中国では現在、110属450種以上のキリギリス類が発見されている。より一般的なものには、キリギリス、キリギリス、オルニソガラムなどがあります。その中でも、中国人に最も人気があるのは、キリギリス属とウィーバー属で、私たちは通常、これを「キリギリス」と「セミ」と呼んでいます。 図4:カブト (写真提供:毛少麗氏提供) 「永遠の声」を持つ歌の達人 音声によるコミュニケーションは動物にとって最も重要なコミュニケーション手段の一つであり、求愛、交尾、狩猟、天敵の回避などの行動によく使用されます。研究により、コオロギ、キリギリス、イナゴなどを含む直翅目の昆虫が、現在最も多様な鳴き声を出す生物であることがわかっています。 直翅目の昆虫の中では、雄だけが音を出せますが、直翅目の異なる種はそれぞれ異なる音の出し方をします。大まかに2つのカテゴリーに分けられます。キリギリスとコオロギは前羽をこすり合わせて音を出します。一方、イナゴは後ろ足を前羽(または後ろ羽)にこすりつけて音を出します。したがって、朱師がキリギリスが「足を2回絡ませて」音を出すことができると述べているのは正確ではありません。彼はキリギリスとイナゴを混同した。 大量の化石証拠はキリギリスが中生代に非常に繁栄していたことを示しているため、科学者はキリギリスを動物の音響の進化を研究するための理想的な対象とみなしています。中国科学院南京地質古生物学研究所の最新の研究成果が2022年12月に米国科学院紀要(PNAS)に発表され、中生代のキリギリスの化石を研究対象とし、キリギリスの発声器官の形態学的特徴を分析し、これに基づいて中生代のキリギリスの音響行動の進化を明らかにし、昆虫と初期哺乳類の音響的共進化の仮説に強力な証拠を提供した。 長い進化の過程で、キリギリスの種類によって、鳴き声の音量、周波数、音色に明らかな違いが生まれました。このようにして、メスの昆虫は同じ種のオスの昆虫の鳴き声にのみ引き寄せられ、異なる種間の生殖的隔離が維持されます。いつも言っているように、私たちは親戚ではあるが同じ言語を話さないので、多くの重要な事柄について意思疎通ができません... しかし、外界に邪魔されることなく、騒がしい自然環境の中で本当に「大きな声で歌う」ためには、自分の楽器と演奏技術が強力であるかどうかが鍵となります。 電子顕微鏡で観察すると、キリギリスのオスの前羽に、やすりのような鋸歯状の構造が一列に並んでいることがわかります。これは「音響やすり」です。鳴き声のファイルにおける種間の明らかな違いと、前羽の間の摩擦周波数の違いにより、オスのキリギリスの歌唱力は大幅に向上し、彼らは自然界の「歌の名人」と呼ばれるにふさわしい存在となっています。 図5 異なる倍率で見たオスのRhombus punctatus(A、B)とオスのRhombus punctatus(C、D)の鳴歯 (画像出典:参考文献7) キリギリスの強力な発声能力は、歌唱力に加え、繁殖にも深く関係しています。 哺乳類とは異なり、キリギリスのメスの前脚には一対の「耳」があり、科学者はこれを「聴覚器官」と呼んでいる。同種の雄の昆虫の鳴き声は、聴覚器官の骨膜を刺激して数千メートル離れた場所でも独特の振動周波数を生み出し、それによって雌の昆虫の繁殖本能を目覚めさせます。 図6 ジュラ紀のキリギリスの化石の前脚の聴覚器官がはっきりと見える(te) (画像出典:参考文献8) 機知に富んだサバイバルの専門家 キリギリス科が地球規模で広がり、繁殖し、進化できる理由は、環境への適応力の高さと深く関係しています。 2億年以上の進化を経て、彼らは機知に富んだ生存の専門家になりました。 私たちが普段目にするキリギリスは、たいてい緑色か灰色です。これは森林や草原の環境に適応するために使われる保護色です。環境背景にうまく溶け込むことができるため、天敵に発見される可能性が低くなります。そして、上で述べた地衣類キリギリスは擬態によって身を隠す名人です。 さらに、雑食性の昆虫なので、どこに行っても何でも食べるのが好きです。十分な食料を得るために、一部の肉食種は優れた技術さえも発達させています。例えば、ゴーストキングイナゴは体全体にトゲがあり、尖った口と大きな顎を持っています。見た目が凶暴なだけでなく、性格も非常に悪いです。彼らは非常に残忍なので、通常は昆虫を殺すヤモリ、カマキリ、さらには小さなトカゲに遭遇しても、それらをすぐに殺して食べてしまいます。彼らの評判は当然のものだ。 図7 キリギリスは優れたカモフラージュ能力を持っています。注意深く見ないと、草むらの中で見つけるのは難しいかもしれません。 (写真提供:タン・ジザオ氏提供) 結論 暑い夏の日になると、私は子供の頃、庭の壁の小さな竹かごの中にいたエメラルドグリーンのバッタのことをいつも思い出します。明るい月と爽やかな風、耳元で鳴く虫の声を聞きながら、夜は詩に満ちているようです。 現在では、街のいたるところに高層ビルが建ち並び、鉄とコンクリートのジャングルの中でキリギリスの痕跡を見つけるのは困難です。田舎でも、子供たちの昆虫遊びの楽しみが、さまざまな電子製品に取って代わられつつあります。新婚夫婦に贈られる結婚祝いは、もはや雅歌の「蝉」ではなく、紅包ほどの大きさと厚さになった。 いつからか、自然は私たちからどんどん遠ざかっていくようになったようです... 謝辞: 本稿執筆にあたり、多数の貴重な写真と貴重な提案を提供していただいた陝西省西安植物園の毛少麗博士、昆虫学者の譚吉昭氏をはじめとする友人たちに感謝の意を表します。 参考文献: 【1】朱熹。詩集。中華書籍社[M]、1958年。 【2】陸季。毛氏書:植物、鳥、獣、昆虫、魚類[M]中華書籍社、1985年。 【3】王磊。雅歌における昆虫の栽培。青島農業大学学報(社会科学版)[J]、2016年、28(03):87-89 【4】 沈俊賢。キリギリスの音走性と位置精度。中国生物物理学会誌[J], 1989, 2(03): 252-256 【5】 沈俊賢。キリギリスの声道系が方向聴覚に与える影響。サイエンス・ブレティン[J]、1990、1584-1586 【6】劉飛。中国におけるキリギリス亜科のいくつかの種の分類学的研究:音声と形態に基づく証拠[D]。石河子大学、2020年 【7】王静。キリギリスの鳴き声と鳴き歯のいくつかについての研究。山西師範大学[D]、2014年。 【8】徐春鵬他中生代の音響環境におけるキリギリス類の高い音響多様性と行動の複雑性[J]。 PNAS、2020.119(51):1-8 |
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