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昆虫類とは?

(昆虫類から転送)
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出典検索: "昆虫"ニュース 書籍 スカラー CiNii J-STAGE NDL dlib.jp ジャパンサーチ TWL
(2010年9月)
昆虫
生息年代: 400–0 Ma
デボン紀前期–現世

様々な昆虫
左上:オドリバエの1種 Empis livida、左中:サシガメの1種、左下:ガの1種 Opodiphthera eucalypti、右上:ゾウムシの1種 Rhinotia hemistictus)、右中:ケラの一種 Gryllotalpa brachyptera、右下:ヨーロッパクロスズメバチ Vespula germanica

地質時代
デボン紀 - 現世
分類
 | : | 動物界 Animalia
 | : | 節足動物門 Arthropoda
階級なし | : | 大顎類 Mandibulata
汎甲殻類 Pancrustacea
亜門 | : | 六脚亜門 Hexapoda
 | : | 昆虫綱 Insecta

学名
Insecta
Linnaeus, 1758
シノニム

英名
insect
亜綱

伝統的分類

系統分類


昆虫(こんちゅう、insect)は、六脚亜門昆虫綱(学名: Insecta)に分類される節足動物の総称である。昆虫類とも総称されるが、これを昆虫と内顎類を含んだ六脚類の意味で使うこともある。なお、かつては全ての六脚類を昆虫に含めていたが、分類体系が見直され、現在は内顎類(内顎綱)の分類群(トビムシカマアシムシコムシ)が除外される。この項ではこれらにも触れてある。

昆虫は多様な節足動物の中でも、特に陸上進化したグループである。ほとんどのは陸上で生活し、淡水中に棲息するものは若干、中で棲息する種は例外的である。水中で生活する昆虫は水生昆虫(水棲昆虫)とよばれ、陸上で進化した祖先から二次的に水中生活に適応したものと考えられている。

世界の様々な気候環境に適応しており、種多様性が非常に高い。日本国立科学博物館によれば、2018年時点で知られている昆虫は約100万種で、確認されている生物種の半分以上を占める。未発見・未分類の昆虫も多いと推測されている。

単に「」として一般に知られる動物群であるが、これは昆虫を専門に指す名称ではなく、ダンゴムシクモムカデミミズなど昆虫以外の多くの小動物をも含んだ雑多な総称である。

形態

詳細は「昆虫の構造」および「六脚類#形態」を参照

以下は昆虫の一般的な特徴である。しかし、寄生性昆虫や一部の幼虫などには、これらの特徴から大きく逸脱した例もある。

他の節足動物と同様、昆虫の体は、体節(somite)と呼ばれる節(ふし)の繰り返し構造でできている。昆虫では、体節がいくつかずつセットになり、先節と直後5節を含んだ頭部(head)、3節を含んだ胸部(thorax)、11節を含んだ腹部(abdomen)という3つの合体節(tagma)にまとまっている。頭部の体節は完全に癒合して1つの構造体にまとまり、腹部は最終の体節が退化的であるため外見上は10節以下に見える。

各部位の付属肢(関節肢)やその他の附属体は、原則として頭部には触角(antenna)・大顎(mandible)・小顎(maxilla)各1対および前後で上唇(labrum)と下唇(labium)各1枚、胸部には脚3対、腹部には生殖肢(gonopod)2対と尾毛(cerci)1対がある。下唇は癒合した第2小顎であり、生殖肢は多くの場合では著しく特化して生殖器となり、付属肢らしからぬ形態をもつ。

呼吸器官として気管系(tracheal system)があり、胸部と腹部の両側に気門(trachea)を開く。水生昆虫では腹部になど別の呼吸器をもつ場合がある。

ほとんどの昆虫(有翅昆虫)は胸部に2対の(wing)を持ち、空を飛ぶことができる。空を飛んだ最初の動物は昆虫だとされている。昆虫の翅の構造は、グループによって様々に特化し、彼らの生活の幅の広がりに対応している。

感覚

複眼と単眼」も参照

特別な感覚器官としては、触角が挙げられる。それ以外の各部に小さな受容器を持つ。

大部分の昆虫は頭部に1対の複眼と3個以下の単眼を持つ。両者を有する場合、片方だけの場合、ごく一部に両方とも持たない例がある。複眼は主要な視覚器として働き、よく発達したものでは優れた視覚を持つと考えられる。また、紫外線視覚する能力を持っている。すなわち解剖学的に、昆虫の目には紫外線を感知する細胞がある。ヒトの眼ではオスとメスの色の区別ができない昆虫(たとえば、モンシロチョウの翅の色)でも、実際にはオスとメスの翅で紫外線反射率に大きな差がある。そのため、モンシロチョウ自身の目には、ヒトの目と違って、オスとメスの翅は全く別の色であると認識できているものと推察される。また単眼は明暗のみを感知する。

化学物質の受容、つまり味覚嗅覚は触角、口器、および歩脚の先端部である附節にある。いくつかの昆虫は個体間の誘因などの役割を担うフェロモンを出すが、その受容は触角で行われる。

聴覚に特化した器官を持つ例は多くなく、コオロギセミなど一部に限られる。

発生

詳細は「変態#昆虫の変態」を参照

多くは卵生だが、フタバカゲロウのような卵胎生ツェツェバエのような胎生昆虫もいる。

昆虫の場合、幼生幼虫と呼ばれる。成虫に似た姿のものも、かなりかけ離れた姿のものもあるが、基本的には幼虫も昆虫としての姿を備えており、その意味では直接発生的である。生育過程で、幼虫が成虫に変化する変態を行う。変態の形式により、幼虫がになってから成虫になる完全変態をするグループと、幼虫が直接成虫に変わる不完全変態を行うグループ、そして形態がほとんど変化しない無変態のグループに分けられる。成虫になるときに翅が発達するが、シミ目など翅の全くない種類も少なからずいる。

生態

昆虫の生態的な多様性は極めて広い。樹上や洞窟を含めた地上、土壌中、淡水中にごく普通に生息し、さらに一部の例外を除いて殆どの種が空を飛ぶことが出来る。分布は世界中にわたり、高山から低地までどこにでもおり、特に熱帯域での多様性が高い。

しかし、には極少数の種がいるだけで、それもウミユスリカ等の潮間帯に生息する種がほとんどで、外洋では海水面上で活動するウミアメンボ属の5種しか確認されておらず、完全な海生昆虫は発見されていない。これは、海でのニッチが既に祖先である甲殻類によって占められていたため再進出できなかった、陸上に比べて魚類等の天敵が多く生存競争に勝てなかった、陸上や淡水での生活に特化したためマルピーギ管が海水の塩分調整に対応できなかった、海水中を漂う海藻の胞子等が気門に詰まるため呼吸できなかった等、様々な説がある。

最小の哺乳類鳥類(1-2g)を超える体重を持つ昆虫は少数であり、小さいものは0.2mm、5μg以下と大型の原生動物(大型のゾウリムシなど)を下回る。食性の上でも、草食性肉食性雑食性など様々である。草食性では餌とする植物の種に特異性を持つ例も多く、そのため植物の種ごとに決まった昆虫がある、という状況が見られる。寄生性のものもあり、カエルキンバエラセンウジバエなどは脊椎動物に寄生する。他の昆虫に寄生する種では、捕食寄生という独特な寄生の型を持つ例も多い。

大半の種が変温動物であり、3以上の環境でないと成長が行われず、それ以下になると冬眠状態となる。成虫の場合、一般に-3℃以下、45℃以上の環境にさらされ続けると死滅するが、卵の状態では温度耐性(特に低温)の範囲が大きくなるため、このまま越冬する種も多い。例外として群集性のものには、ハナバチ類の一部が、0℃時に30℃以上の体温を安定して保てるなど、ほぼ完全な恒温性のものも存在する。セッケイカワゲラヒョウガユスリカのように、氷点下の気温でも活動できる種もあり、南極でも昆虫が生息している。

昆虫の一部は、植物受粉と深い関係がある。花粉の媒介方法としてはと動物がほとんどを占め、動物媒は虫媒のほかにコウモリによる媒介も含まれるが、動物媒の中で最も多いものは虫媒である。虫媒のみに頼る、または一部を虫媒とする花は16万種に及ぶとされる。動物媒の花は虫をに引き付けるために、風媒花と異なり美しい花や強い香り、豊かな蜜などを発達させたが、なかでも虫媒花は虫の強い嗅覚を利用するため、香りが強いものが多いことが特徴となっている。(鳥は嗅覚が弱いため、鳥媒の花には香りは必要なく香りは弱いものとなっている)。こうした虫の多くは花の蜜腺から分泌されるを食料とするほか、彼らの体につく花粉そのものも重要な食料としている。

生体

バッタイナゴハチなど多くの昆虫の血糖トレハロースであり、体内で分解酵素トレハラーゼの作用でブドウ糖(グルコース)に変わることによって利用される。また、スズメバチとその幼虫の栄養交換液の中にもある。

昆虫の血糖としてのトレハロース濃度は、400-3,000 mg/dL(10-80 mM)の範囲にある。この値はヒトグルコースとしての通常の血糖値100-200mg/dLに比べてはるかに高い。この理由の一つとして、トレハロースがタンパク質に対して糖化反応を起こさずグルコースに比べて生体に有害性をもたらさないためである。

分類

詳細は「昆虫の分類」を参照

種類数の多いグループとしては、以下のようなものがある。

甲虫類は実際に種類が多いとされているが、飛翔能力が他の昆虫に比較して弱く、発見、採集が容易なため、種の同定が進んでいるのだとも言える。甲虫同様、生態が多様なハエ目やハチ目の昆虫は、実際には甲虫目を上回る種が存在するのではないかとも言われている。

進化

詳細は「汎甲殻類」および「六脚類#起源と進化」を参照

昆虫は地球の歴史上、4億年前、動物の陸上進出が始まった頃に上陸した動物群の一つである。なお2014年11月の大規模な分子系統解析によれば、陸上植物が出現して間もない4億8千万年前には原始的な六脚類が現れ、昆虫は4億4千万年前、翅で飛ぶ昆虫は約4億6千年前、完全変態昆虫は3億5千万年前に出現した。3億6,000万年前に上陸した脊椎動物の両生類よりも早い時期であった。

昆虫の生活様式、形態は非常にバラエティに富んでおり、様々な環境ニッチに適応して繁殖しており、その種類も非常に多い。恐竜登場前の2億-3億年前には、現在のゴキブリトンボなどの祖先が既に登場していた。

節足動物 | 
 | 

鋏角類



大顎類 | 
 | 

甲殻類



無角類 | 
 | 

多足類:ヤスデエダヒゲムシ



 | 

多足類:ムカデ



 | 

多足類:コムカデ



 | 

六脚類:内顎類昆虫










無角類説
節足動物 | 
 | 

鋏角類



大顎類 | 
 | 

多足類



汎甲殻類 | 
 | 

甲殻類:貝虫類、鰓尾類など



 | 
 | 

甲殻類:軟甲類フジツボ類など



 | 
 | 

甲殻類:カシラエビ



 | 
 | 

甲殻類:鰓脚類



 | 
 | 

甲殻類:ムカデエビ



 | 

六脚類:内顎類昆虫


















汎甲殻類説

伝統的な系統学では、昆虫を含んだ六脚類は、多足類とともに無角類(Atelocerata、または気門類 Tracheata)としてまとめられ、甲殻類鋏角類とともに、節足動物の三つの大きな群をなすと考えられてきた。この説では、多足類は六脚類の姉妹群、もしく六脚類が側系統群の多足類から派生したとする。

これに対して2000年代をはじめとして、根本的にこれを否定する説が徐々に有力視される。2019年現在全ての分子系統学的解析(遺伝子解析)は、六脚類は多足類とは遠縁であり、むしろ側系統群の甲殻類から派生していることを根強く支持し、他に神経解剖学的構造やヘモシアニンの構成にもそれを支持する証拠が挙げられる。このように六脚類と甲殻類からなる系統群は、汎甲殻類(Pancrustacea)という。多足類は六脚類に類縁でなく、むしろそれより早期に分岐し、汎甲殻類と共に大顎類をなす。汎甲殻類の中に、まず貧甲殻類(貝虫類・ヒゲエビ類鰓尾類など)が分岐し、続いて多甲殻類(軟甲類フジツボ類カイアシ類)と異エビ類(カシラエビ類・鰓脚類ムカデエビ類、六脚類)に二分され、後者の甲殻類の中で、ムカデエビ類は六脚類の姉妹群として有力視される。

昆虫以外の六脚類は、顎が体の中にあるなど共通の性質を持つため、内顎類と総称される。内顎類および六脚類は単系統とする説が主流だが、一部の分子系統では異論もある。

昆虫綱の大分類

詳細な分類は「昆虫の分類#下位分類」を参照

昆虫綱の中では、比較的原始的な、翅のない無翅類と、翅を腹側へ畳めない旧翅類がまず分けられる。しかし、無翅類は原始的な形質でまとめられた側系統だという説が1960年代頃から有力となり、それを反映した次のような分類が普及しつつある。ただし、有翅「下綱」などの修正された階級については研究者の見解は必ずしも一致していない。

旧翅類の単系統性にも疑問が持たれており、カゲロウ目とトンボ目のどちらかが先に分かれた可能性がある。ただし、それを反映した分類はまだ確立していない。

現生昆虫の目

詳細は「昆虫の分類#下位分類」を参照

分類体系によって異なるが、(狭義の)昆虫綱 Insecta は30を含む。以下のものは『岩波生物学辞典 第5版』による。命名者名は省略。

なお、以前バッタ目(直翅目)Orthoptera とされていたものはガロアムシ目(非翅目、欠翅目)Grylloblattodeaナナフシ目(竹節虫目)Phasmatodeaバッタ目(直翅目)Orthopteraカマキリ目(蟷螂目)Mantodeaゴキブリ目 Blattodea に分類される。

また、ゴキブリ目 Blattodeaシロアリ目(等翅目)Isoptera と別れていたが、21世紀現在はゴキブリ目 Blattodea に統一される。この場合、シロアリ目の中に含まれる亜科は科となり、チャタテムシ目(嚙虫目)Psocopteraシラミ目(裸尾目)Phthiraptera咀顎目 Psocodea に統一される。

チョウ目(鱗翅目) Lepidoptera の中にあるコバネガ科は、トビケラ目(毛翅目) Trichopteraチョウ目(鱗翅目) Lepidoptera の祖先形質を持っているので、チョウ目(鱗翅目) Lepidopteraトビケラ目(毛翅目) Trichoptera、コバネガ目と提案されることもある。

2002年に、翅がなくナナフシに似た外観を持つカカトアルキ目(マントファスマ目)が新目として設立された。

人間とのかかわり

益虫」および「害虫」も参照 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・
出典:wikipedia
2020/10/23 17:51

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