ちょっとだけ、不思議な昆虫の世界

３月１１日（金）に発生した東北関東大震災により、
亡くなられた方々のご冥福をお祈り申し上げますとともに、
被災された皆様、そのご家族の方々に対しまして、
心よりお見舞い申し上げます。

恐れていたことが、とうとう起こってしまった。

四国・徳島に住んでいたとき、
東南海沖地震の被害シュミレーションを、何度も見ていたが、
今回の大惨事は、その想像をはるかに超えていた。

テレビで繰り返し放映される映像を見ると、
自分が過去に、何度も訪れた地が、
一瞬のうちに、ほぼ壊滅状態になっている。

 
本当に、言葉にすることができない。

昨日の【３】を、先にお読みください。

これまでのことを踏まえて、もう一度、目玉模様の進化について考えてみよう。

多くの生物は「見慣れないものを本能的に避ける」傾向がある。

今まで見てきたような同心円状の模様が、彼らの生活圏の中では、
本来は存在しにくいものであったと考えられていた。

しかし、最近の研究の成果として、驚くべきことに、
チョウの翅の目玉模様とハエの脚をつくる遺伝子が、
同じであることが解明されたそうである。

ハエの脚の構造をよく見ると、同心円の真ん中を、
引っ張って持ち上げたような構造になっているらしい。

二次元の同心円が目玉模様、三次元になると脚になるというわけである。

したがって、生物の模様でよく見られる同心円状の模様は、
発生学的に、予想以上に簡単に出来やすいものだったのだろう。

そして、眼に似ている模様が、ある種の蛾の翅に、偶然できたとしよう。

このようなコントラストのはっきりした斑紋は、
スズメバチに見られる「黄色と黒のストライプ」と同様に、
自然状態では、かなり目立つ。

クスサンやアケビコノハの例のように、最初は、飛び立つ寸前に、
普段隠れている鮮やかな模様が、突然見えるだけだった。

この場合は、もちろん捕食者の過去の嫌な経験は無関係であり、
単なる見慣れないものが、突然目の前に現れただけだった。

それを、捕食者の方で、勝手に（？）驚いて、
さらに、そこに見えている、ふたつ並んだ同心円状の模様を、
過去に嫌な経験をしたフクロウの眼と、（勝手に）思い込んだのである。

そして、その目玉模様が、捕食者を躊躇させる効果は予想外に大きく、
さらに、精巧でリアルな目玉模様へと進化していったのだろう。

また、一方では、ジャノメチョウやアオタテハモドキに見られるような
比較的小さな目玉模様を見た小鳥は、
今度は全く別に、相手に致命傷を与えるかのように、
胴体から離れた目玉（模様）に向かって、攻撃を仕掛けるのである。

同じような目玉模様を見て、捕食者の方が、勝手に解釈して、
まったく相反する「恐怖心」か「攻撃性」の
どちらか一方を、解発するのである。

ここで、もう一枚のチョウの写真をご覧ください。

クジャクチョウ（タテハチョウ科）

２０１０年７月１５日　だんぶり池・青森

左右対称の目玉模様を持つクジャクチョウである。
この場合は、捕食者が勝手に解釈すると、一体どう見えるのだろうか？

ジャノメチョウのように、小鳥の攻撃をそこに向けさせるのか？
それにしては、ちょっと胴体に近くないか？

上の写真をよく見ると、フクロウの眼に見えないこともない。
ジャノメチョウやアオタテハモドキの眼状紋と比較して、
明らかに大きく、しかも左右対称に配置されているからだ。

クジャクチョウが、花などの蜜を吸うときに、
他のタテハチョウの仲間とおなじように、ときどき翅を開閉する。
これは明らかに、目玉模様を、チラチラ見せるような行動である。

クジャクチョウ（タテハチョウ科）

２００９年８月２４日　野付半島・北海道

どうも、この場合は、クスサンのように、目玉模様で、
小鳥を驚かせているとも考えられる。

つまり、クジャクチョウの場合には、
ひとつ（ふたつ？）の目玉模様が、それを見る方の解釈によって、
全く違った効果を持っている可能性がある。

しかし、「可能性がある」とか、何とか言ってるのは、
全く第３者の人間である。

当事者の捕食者（小鳥？）が見ると、
一体どっちに見えるのだろうか？

まさに、これが、城田博士の言うところの
『捕食者の無意味なものに意味を見い出す能力』
によって、目玉模様が進化してきた証しなのかもしれない。

さすがに、「ちょっとだけ不思議な昆虫の世界」である。

ここで、ひとつ訂正があります。

今回、同心円状の目玉模様は、
「発生学的に比較的できやすい」と、
何度も強調してきました。

大変失礼いたしました。

マンガチックなアケビコノハ君を、すっかり忘れていました。
この子の目玉模様は、発生学的に作りやすい「同心円状」ではありません。
この子の名誉のため、もう一度、見てやってください。

アケビコノハ幼虫（ヤガ科）

２０１０年１０月８日　弘前市・青森

昨日の【２】を、先にお読みください。

主として昼間活動するチョウの場合は、どうだろうか？

まず、タテハチョウやジャノメチョウの仲間にも、
以下の写真に見られるように、いわゆる目玉模様を、
翅の一部に持っている種類がいる。

ヒメウラナミジャノメ（ジャノメチョウ科）

２０１０年８月１１日　田沢湖・秋田

ジャノメチョウの仲間は、やや日陰になった林道に多く、
あまり目立たない色彩が特徴でもある。

しかし、蛾の持つ目玉模様と比較して、決定的な違いがある。

 

オオヒカゲ（ジャノメチョウ科）

２０１０年８月８日　長者原ＳＡ・宮城

ジャノメチョウ類の持つ目玉模様は、
比較的小さく、翅の淵に沿って２個以上存在し、
いわゆる一対の眼のようには、なっていない場合が多い。

アオタテハモドキ（タテハチョウ科）

１９９９年６月２１日　石垣島・沖縄

これは、沖縄で普通に見られるタテハチョウの仲間であるが、
その目玉模様は、常に見えている状態になっている。

これでは、【１】で述べたように、突然見せつけて、
外敵をビックリさせる効果は、まず期待できないだろう。

タテハモドキ（タテハチョウ科）

１９９９年６月２１日　石垣島・沖縄

ほぼ、同じ場所に生息するタテハチョウの仲間である。

このタテハモドキは、目玉模様の大きさや配置が、
それまでの３種と比較して、やや微妙である。


このように、一見すると眼のように見える模様が、
実際に、捕食者が獲物と見なして攻撃態勢に入ったときに、
フクロウやヘビの眼に見えているかについては、
より詳細な観察が必要である。


ただ、一方で、これらの目玉模様の機能については、
別の見方をすることもできる。

ほとんどのジャノメチョウ類が、
翅の淵に沿って持っている数個の小さな目玉模様は、
小鳥を驚かすことはなく、逆に、小鳥がついばむ行動を、
そこに向けさせる役割を持つと言われている。

静止しているジャノメチョウを見つけた小鳥が、
急所である胴体から離れた翅のヘリにある目玉模様を、
一番最初についばんだとき、
ジャノメチョウは、わずかな翅の損傷を残して、
その場から飛んで逃げることができるのである。

（これ、本当だろうか？）

学生時代、チョウを捕虫網で華麗に採集して、ふと見ると、
翅の周辺部からクサビ型に破損している個体がいる。

チョウを採集したことのある人なら、
誰でも経験しているはずである。

それらの破損は、左右対称に認められることが多く、
ビーク・マーク（beak mark）と呼ばれている。

これが、小鳥が目玉模様に向かって攻撃（ついばむ）する証拠とされている。

しかし、この状況証拠は、翅を閉じて静止しているチョウを、
背後から小鳥が攻撃していることを示しており、
このことに対して、疑問を持つ専門家もいるようである。

いずれにしても、目玉模様に関する議論には、
常に微妙な問題が付きまとう。

昆虫類の持つ眼状紋の進化および実際の防御効果に関しては、
我が家のすぐ近く（車で５分程）にあるのだが、
弘前大学におられる城田安幸博士の研究が有名である。

おそらく、進化を実験室内で再現しようとする日本で最初の取り組みであった。

城田博士は、主にカイコを用いて眼状紋の進化に関する実験的研究を行い、
目玉模様が進化する可能性を、以下のように述べている。

目玉模様のような過度にまで発達した適応色彩の現象は、
それを進化させた捕食者の知覚判断における
『無意味なものに意味を見い出す能力』によって、
説明できる場合が多い。

これは正当な指摘であると思う。

目玉模様とか擬態とかいうと、どうしても、
役者（信号発信者）に目が行きがちであるが、多くの場合、
観客（信号受信者）の方から見た方が、混乱は少ないと思うからである。

実験の手法および考察については、
是非、城田博士の著書【仮面性の進化論：海鳴社】をご覧ください。

捕食者（小鳥）が、予想以上に個性的であることを発見し、
目玉模様のあるカイコを人工的に作り出す試みや、
当時としては斬新なコンピューターシュミレーションの採用等、
とにかく、進化とは何だろうかという問いに答えるため、
非常にユニークな手法で、研究された結果が、分かりやすく解説されています。

（つづく）
↓　　↓　　↓
http://kamemusi.no-mania.com/Entry/74/
 

昨日の【１】から先にお読みください。

昨年１２月２４日に紹介したアケビコノハ成虫の場合も、
クスサンとよく似た行動が観察される。
 

下の写真のように、アケビコノハの成虫は、通常の静止状態のときは、
典型的な隠蔽的擬態である「枯れ葉模様の前翅」が見える。

 
２０１０年１１月２７日　三春ＰＡ

ところが、外敵に襲われたり、危険を感じたりして、
飛び立つ寸前に、前翅を広げると、
普段は見えない鮮やかなオレンジ色の後翅の表面が表れ、
そこにある（やや不完全な目玉模様）を、外敵に見せつけることになる。

 

 
２０１０年１１月２７日　三春ＰＡ

でも、そのときの写真をよく見ると、
突然前翅を広げて、目玉模様を見せたというよりも、
ただ単にその場から逃げようとして、（翅を広げて）、
飛び立っただけである。

アケビコノハの場合も、クスサンと同様に、
逃げようとして飛び立つ寸前には、
後翅にある鮮やかな模様が、嫌でも見えてしまうのである。

捕食者に限らず、多くの生物は、
突然目の前に鮮やかな色をしたものが飛び出すと、
かなり驚くことは、半世紀も前に、
ブレスト博士の有名な実験で証明されている。

博士は、被食者のそばに、突然色々な模様が表れるような装置を作り、
とても目玉には見えないような「四角」や「十字形」の模様でも、
捕食者（鳥）の攻撃を避ける頻度は、模様がない場合に比べて、
十分に下がることを確かめた。

つまり、目玉模様でなくても、何らかの模様が突然目の前に出てくると、
ほんの一瞬でも捕食行動を躊躇させることができるのである。
 

このように、捕食者が、『えっ！？　何これ？』と、
攻撃するのを一瞬ためらうことで、
被食者は、そのすきに、現場から逃げ出すことができるのは、
以前述べた、「カメムシの匂いのビックリ効果」と全く同じである。
 

しかし、残念ながら、目玉模様もカメムシの匂いも、
両方とも、それだけでは、絶対的な防御効果はない。

鳥は、同じようなイメージの餌を食べ続ける傾向があり、
目玉模様をもった『他に防御手段を持たない味の良い幼虫』が、
目玉模様に恐怖心のない（ヘビやフクロウなどに遭遇したことのない）鳥に、
一度食べられてしまうと、【目玉模様の幼虫 ＝ 餌】という関係が成立して、
逆に「よく目立つ目玉模様は、おいしい餌」として認識されてしまう。

だから、他に防御手段を持たない（味の悪くない）蛾が行う
『突然翅を広げて、後翅にある目玉模様を見せる』
という行動が進化する条件は、かなり微妙である。

 

以前紹介したように、ベイツ型擬態が成り立つ条件のひとつである、
モデルと擬態者の数の問題とも関係するが、
捕食者が最初に食べるのが、「擬態者」か「モデル」かによって、
その後の状況は、異なってくるはずである。

したがって、ベイツ型擬態の場合には、
擬態者の個体数がモデルより、かなり少ないという条件は、必須であった。

さらに、防御手段を持たない擬態者が生き残っていくには、
捕食者がモデル種を攻撃したときに経験した恐怖心（！）を、
いつまでも覚えていることが前提である。

目玉模様の場合も、全く同じことが考えられる。

というか、わずか数年の寿命の小鳥たちが、自然状態で、
フクロウやヘビに襲われて、しかも、（その怖い経験をしただけで）、
生き残っている確率は、どの程度なのだろうか？

これでは、小鳥が生まれて最初に出会うのが、
フクロウかクスサンかによって、
クスサンの運命は、大きく異なってしまうのか・・・

話が、ちょっとややこしくなってきた？！

（つづく）
↓　　↓　　↓
http://kamemusi.no-mania.com/Entry/73/

当ブログで、過去に２回、シリーズものとして、
『カメムシの防御物質』と『擬態の進化』について、
ほぼ文章だけの記事を書いた。

それに対して、親しい友人と家族（次女）から、
「そんなもん誰が読むんじゃい！」と、一喝された。

それにもめげず、今回、第３のシリーズとして、
『目玉模様の進化』について、考えてみたい。

（でも、ちょっとだけ、写真を入れて、文章も少し柔らかく　　

是非、最後まで読んでください

昨年１０月１４日に、アケビコノハ幼虫のマンガのような目玉模様を紹介した。

そのときは、そんな目玉模様を見て、
私自身が、まるで捕食者のようにビックリしてしまったので、
外敵に対する防御効果や進化については、
何も書くことができなかった。

今回改めて、少し冷静（？）になって、
目玉模様の進化や実際の防御効果について、考えてみたい。

まず、下の写真をご覧ください。


クスサン成虫（ヤママユガ科）
 
２００８年９月２２日　碇ヶ関・青森　

このように、少なくとも我々人間にとっては、
適度な間隔で二つ並んだ同心円状の模様は、
フクロウなどの眼に見える。

しかし、クスサンは、いつもこの格好をしているわけではない。
普段静止しているときは、下の写真のように、
目玉模様は、前翅に覆われて見えない。


クスサン成虫（ヤママユガ科）

２００８年９月２２日　碇ヶ関・青森

この子が目玉模様を見せるのは、危険を感じたり、
外敵に襲われた際に、前翅を開いたときである。

したがって、これらの一連の行動は、
外敵に対する何らかの特別なシグナルとして、
十分機能していると考えられている。

でも、本当に、そうなのだろうか？

一見賢そうな（？）クスサンさんは、自分の後翅の表面に、
フクロウの眼に似た目玉模様を持っていることを、
さらに、それを突然見せつけると外敵が驚くことを、
本当に、知っているのだろうか？

ただ単に、外敵から逃れようとして飛び立つ寸前に、
後翅の表面が見えてしまうだけじゃないのか？

（ここで、ちょっと冷静になる）

もう一度、上の写真を見てください。
お分かりのように、その模様がフクロウのように見えるには、
『木の幹に逆さに静止している状態』か、または、
『外敵がいる方向に頭が向いているとき』だけである。

当然、これらの場合には、飛び立つ（逃げる？）と、
飛んでいく方向が、捕食者がいる側になるので、
より近づくことになってしまうだろう。

まあ、ビックリする方から見れば、フクロウが遠くへ飛び去るより、
自分の方へ向って飛んでくる方が、怖さ１００倍かもしれないのだが・・・

（そして、さらに冷静になる）

子供向けの本などにも、よく紹介されている有名なフクロウチョウは、
大きな目玉模様があり、翅の裏面全体がまるでフクロウのように見える。

しかし、中南米の森に住むこのチョウは、残念ながら、
展翅して標本箱に裏向きに、しかも上下逆さにならべた場合にのみ、
フクロウの顔のように見えるのである。

自然状態では、フクロウチョウは、翅を閉じて静止する。

これでは、どうやっても、目玉模様は１個しか見えないので、
よく見る写真のような正面から見たフクロウの顔には、
絶対に見えないのだという。

実際に、クスサンの場合にも、木の幹に逆さに止まるのだろうか？

残念ながら、その可能性はかなり低いと思われる。
私自身も、ヤママユガの仲間が、
頭を下に向けて静止しているのを見たことはない。

もしかして、脚の先端の爪（附節）の部分の構造が、
あの重そうな胴体を、下向きに支えにくくなっているかもしれない。

人間は、何であれ、自分に都合よく解釈しすぎるのだろうか？

（つづく）
↓　　↓　　↓
http://kamemusi.no-mania.com/Date/20110309/1/