「昆虫の翅」の版間の差分

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昆虫のいわゆる羽・羽根は、[[生物学]]の専門用語では'''翅'''(はね)と表記され、[[成虫]]のみが使用可能な器官である<ref>[[カゲロウ|カゲロウ目]]の[[亜成虫]]は、飛翔能を有する翅を持つが性的には未成熟であるので、翅を成虫のみが使用可能な器官とする場合の唯一の例外である。</ref>。そのため、成虫になる時の[[脱皮]]を特に'''[[羽化]]'''という。
 
昆虫の翅は、[[胸部]]の背面から突き出している。昆虫の胸部は三節あり、それぞれ一対ずつの[[歩脚]]があるが、翅は第二節と第三節の背面から一対ずつ出る。したがって即ち、昆虫の翅は、[[脊椎動物]]の[[翼]]に見られるような、前の変形ではない。翅があって、翅を持つことが歩脚の性能を制限すること変わらない。飛行可能な脊椎動物([[翼竜]]や[[コウモリ]])が、その代わりに歩行能力を大幅に制限されるのとは異なり、昆虫の多くは十分な歩行能力をもっている。このような翅のあり方をもつのは昆虫以外では、空想の産物である[[天使]]や[[烏天狗]]などしか見られない。地球の歴史上、地上で初めて飛行能力するよう最初なっ獲得したのも昆虫である。
 
昆虫の翅は、背中の外骨格が薄く伸びたもので、[[キチン質]]でできている。膜状に広がった翅を支えるために、太くなったキチン質の筋が葉脈のように翅に広がる。これを'''翅脈'''と言う。翅脈は昆虫の羽化時に体液を流し込んで翅を伸展するためにも機能する。翅脈の配置などは、分類上重視される。また、翅の表面には[[毛]]や[[鱗]]が並ぶこともある。小型の昆虫では、翅の周辺に並ぶ毛が、翅の面積を稼いでいる。また、翅脈は[[鱗翅目]]昆虫の羽化時、翅を伸ばすために体液を流すところとしても知られている。
 
昆虫に含まれる[[目 (分類学)|目]]は、それぞれ独特の特徴をもった翅を持っている。そのため、翅の構造にちなんだ[[学名]]を持ち、[[日本語]]でもそれを直訳した名称を使用していた(例:Diptera:二枚の翅→双翅目)。しかし、最近では賛否両論あるものの、[[1988年]]刊行の『文部省[[学術用語集]]「動物学編」』の方針に従い、そこに含まれる代表的昆虫の名で置き換えることが多くなっている(例:双翅目→[[ハエ目]])。
 
== さまざまな昆虫の翅 ==
[[画像:Feldmaikäfer (Melolontha melolontha) w 4.jpg|thumb|を広げる[[ヨーロッパコフキコガネ]] ''Melolontha melolontha'']]
 
[[シミ目|シミ]]などの昆虫は、翅を発達させる前の昆虫の姿を伝えるものと考えられているが、それ以外の昆虫はすべて翅をもつものか、翅を持っていたが二次的に退化させたもの([[ノミ目]]、[[シラミ目]]など)とされている。
 
その中で、古い翅の形をもつのは、[[カゲロウ目]]と[[トンボ目]]である。この両者は、左右の翅羽ばたきの方向以外の向きに動かすことが出来ず、広げたままにするか、上にそろえて片付けることしかできない。また、両者とも幼虫が水中生活であることも共通している。
[[トンボ]]は、空中の場所一点に留まる事ができ(ホバリング)、宙返りが観察された[[種 (分類学)|種]]もある。[[翅]]には横方向から見て折れ曲がった構造をしていて凹凸があり、飛行中に気流の渦ができる。その発見以前の[[翼]]の理論では、そのような状態は[[失速]]のように、性能が劣ると考えられていた。
 
それ以外の昆虫は、ほとんどが翅を羽ばたきの方向に対して後ろ向きに折り畳み、背中に重ねるようにして畳む片付けることができる。[[ゴキブリ]]も古い形質をもつ昆虫であるが、翅を下翅二枚、上翅二枚と交互に重ね、背中に密着させて畳む。したがって、ふだんは翅がコンパクトに片付けられており、狭い隙間に潜り込んだり翅の損傷を防いだりする際に有利だと考えられている。
 
大部分の昆虫は、翅を四枚もつが、実質は二枚として使い、[[トンボ]]のように前後別々に動かすことはない。[[チョウ]]は前後の翅の一部を重ね、同時に羽ばたかせる。[[セミ]]や[[ハチ]]、チョウ以外の大半の[[チョウ目]](いわゆる[[ガ]])などでは、前翅と後翅がばらつか一体とって動くよう、前後縁と後の前縁互いに引っ掛かるように鉤がついている。
 
また、[[コウチュウ目]]の場合後翅は膜状で広いのに対し、前翅は化していて[[鞘翅]]と呼ばれる。平常時、後翅は折り畳んで背中に密着させ、前翅は後翅や腹部を守るようにその上を覆っている。外から見ると背中を甲羅が覆っているように見えることから、「甲虫」の名がある。コウチュウ目の多くの昆虫では鞘翅を飛翔時にバランサーとしても使う(この例外としては[[ハナムグリ]]が挙げられる)。また、飛ぶことのない[[オサムシ]]や[[ゾウムシ]]の一部の種類では左右の鞘翅が互いにくっついて保護の役割のみを果たしている。同様のことは[[カメムシ亜目]]や[[ハサミムシ]]でも見られる。
 
さらに、[[ハエ目]]では、翅が二枚しかない。これは、後翅がごく小さく、先端が球状に膨れた、こん棒状の構造器官なっ変形してしまっているためで、これを[[平均棍]]とよぶ。平均棍は前翅の運動と同期して高速で回転し、[[ジャイロスコープ]]と同様に慣性によって虫体の動きを感知する感覚器として働いている。昆虫でもっともうまく飛ぶのもハエ目のもので、種類にもよるが、昆虫のなかでは最速のもの、空中停止(ホバリング)できるもの、宙返りできるものなど、さまざまである。また、[[カ]]類の羽ばたき回数は毎秒600回に達し、[[ブユ]]など毎秒1000回の羽ばたきをするものさえいる。
 
== 駆動法 ==
動物であるから、[[筋肉]]を用いて翅を動かしているが、その仕組みにもいくつかの型がある。
 
トンボの場合、翅の基部には[[筋肉]]が結び付いており、これが直接に翅を駆動する。前翅と後ろの翅は別々に動く。
 
それ以外の昆虫では、筋肉は胸部体節の背面と腹面のキチン板につながり、胸郭を上下に動かすことで、間接的に翅を動かすようになっている。この間接的な翅の駆動機構には一種の[[クラッチ]]システムが組み込まれており、羽ばたきに使う筋肉を動かすときに胸郭だけを動かして翅を動かさないようにすることもできる。多くの昆虫が飛翔に先立ち、飛翔が可能なだけの筋力を出せるように、筋肉を動かして体温を上げている。
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昆虫には、翅を飛行以外に使うものがある。有名なのは[[コオロギ]]、[[キリギリス]]、[[スズムシ]]などに見られる発音器官として使うことである。前翅は左右対称でなく、ヤスリ状の器官があって、これをこすり合わせて発音している。カや[[アブ]]では、翅の鳴音によって雌が雄を誘引するなど、音による情報交換がある。
 
チョウの羽根には、さまざまな色の鱗粉があり、それによって美しい模様ができているが、この模様には、視覚的情報による情報交換の意味が含まれる。トンボにも羽根の模様で情報交換するものがある。
 
[[水生昆虫]]では、[[ゲンゴロウ]]などが、翅と体の隙間を空気タンクとして使用し、水中での[[呼吸]]を可能にしている。
 
先に述べたように甲虫類などは翅がく厚くなっていて、これを体の防御に使う。
 
== 翅の起源 ==