JCファーブルの空想特撮昆虫記～クビキリバエ、時々セアカゴケグモ～

箸休め 古代の虫はとっても巨大！ ②昆虫が大きくなれない理由

※文末に今回の「まとめ」を掲載しています。

　お時間のない方は、一番下まで画面をスクロールさせて下さい。

　古代の昆虫に着目している今回のシリーズ。

　前回は石炭紀（せきたんき）後期に棲息していたメガネウラを紹介しました。

　◇昆虫が大きくなれない理由

　くり返しになってしまいますが、メガネウラは非常に巨大です。

　現代の地球にも巨大な昆虫はいますが、彼等ほどの大物はいません。

　もちろん、これにはちゃんとした理由があります。

　鍵を握るのは、昆虫の構造です。

　◇人間の呼吸（おさらい）

　以前も紹介したのですが、昆虫も人間と同じように呼吸を行っています。

　ただし、昆虫の呼吸と人間の呼吸は、全く別物です。

　人間は鼻や口から酸素を吸い、肺の肺胞（はいほう）から血中に取り込んでいます。

　肺胞（はいほう）は半球状（はんきゅうじょう）の器官で、ブドウの実のようにびっしりと集まっているのが特徴です。

　血中に取り込まれた酸素は、各部の細胞がエネルギーを作るために使われます。

　その過程で発生するのが、息を吐く時に出る二酸化炭素です。

　二酸化炭素は血中の赤血球によって運搬され、肺胞（はいほう）から肺に排出されます。

　ちなみに酸素を運搬するのも、赤血球の役目です。

　◇昆虫の呼吸（おさらい）

　昆虫にも口はありますが、呼吸には使われていません。

　その代わり、腹や胸にある「気門（きもん）」で呼吸を行っています。

　気門（きもん）は身体の側面にある穴で、筋肉を使って開け閉めすることが出来ます。

　昆虫の種類によって違いはありますが、胸に4個、腹に16個空（あ）いているのが普通です。

　気門（きもん）は口のように酸素を吸い、二酸化炭素を吐き出します。

　ここまでは人間と同じなのですが、昆虫には肺がありません。

　また昆虫にも血は流れていますが、酸素を運ぶのは気管（きかん）の役目です。

　二酸化炭素を気門（きもん）まで運ぶ役目も、気管（きかん）が負っています。

　◇昆虫の呼吸法は効率が悪い

　昆虫には細かい気管（きかん）が無数にあり、全身に酸素を送ることが可能です。

　ただし、この方式には、「酸素が届く範囲が狭い」と言う欠点があります。

　そのため、大きくなりすぎると、全身に酸素を届けることが出来なくなってしまいます。

　現代にメガネウラを甦らせても、酸素が行き渡らずに死んでしまうでしょう。

　しかし現実に彼等は、石炭紀（せきたんき）後期の空を飛び回っていました。

　理由を語るには、まず当時の環境を説明しなければいけません。

　◇巨大化の秘密は石炭紀（せきたんき）の環境にある？

　そもそも「石炭紀（せきたんき）」とは、約3億5900万年前から2億9900万年前までを指す言葉です。

　名前の通り、この時代の地層からは石炭がよく発見されます。

　石炭の正体は、古代の植物の死骸（化石）です。

　それが頻繁に発見されることは、当時の地球に大量の植物があったことを物語っています。

　実際、石炭紀（せきたんき）の地球には、シダ植物の大森林が存在しました。

　中でも高さ20㍍以上に成長するリンボクやフウインボクは、巨大な植物として有名です。

　◇石炭紀（せきたんき）は酸素濃度が高かった！

　植物は二酸化炭素を吸い、酸素を排出します。

　特に植物の多かった石炭紀（せきたんき）には、今よりも大量の酸素が供給されていました。

　そのせいで火が点（つ）きやすく、しょっちゅう大火災が起きていたと言います。

　また大気中の酸素濃度も、どんどん上昇していきました。

　現代の酸素濃度は21㌫ほどですが、石炭紀（せきたんき）後期には35㌫に達していたそうです。

　酸素濃度が高くなるほど、昆虫が酸素を送れる範囲は広くなります。

　石炭紀（せきたんき）ほど酸素濃度が高いなら、メガネウラでも生きることが出来たでしょう。

　◇巨大昆虫が絶滅したのは、酸素濃度が下がったせい？

　しかしペルム紀（き）になると、状況が一変します。

　ペルム紀（き）は石炭紀（せきたんき）の次の時代で、今から約2億9900万年前から2億5200万年前を指します。

　末期には地球史上最悪の大量絶滅があり、90㌫以上の種（しゅ）が死に絶えました。

　ペルム紀（き）には地球の環境が変わり、酸素濃度が23㌫まで低下します。

　その結果、メガネウラは呼吸が出来なくなり、姿を消してしまいました。

　――と、一昔前までは言われていました。

　しかし現在、メガネウラを絶滅させたのは、酸素濃度の低下ではなかったと見られています。

　長くなったので、今回はここまで。

　次回はメガネウラが絶滅した理由に迫ります。

　◇今回のまとめ

　☆昆虫は身体に空（あ）いた穴で、呼吸を行っている。

　☆昆虫には肺がない。また血液ではなく、気管（きかん）で酸素を運んでいる。

　☆昆虫の呼吸システムは、人間に比べて効率が悪い。大きくなりすぎると、全身に酸素を送り届けられなくなってしまう。そのため、あまり大きくなれない。

　☆現代の酸素濃度は21㌫程度。しかしメガネウラの生きていた石炭紀（せきたんき）は、酸素濃度が35㌫もあった。

　☆酸素濃度が高くなるほど、昆虫が酸素を送れる範囲は広くなる。そのため、効率の悪い呼吸しか出来ない昆虫でも、巨大化することが出来た。

　☆ペルム紀（き）の末期には、地球史上最悪の大量絶滅が起きた。

　☆石炭紀（せきたんき）からペルム紀になると、酸素濃度が23㌫まで低下した。

　◇参考資料

　徹底図解　昆虫の世界

　岡島秀治監修　(株)新星出版社刊

　オールカラー完全復元　絶滅したふしぎな巨大生物

　川崎悟司著　(株)ＰＨＰ研究所刊

　ならべてくらべる動物進化図鑑

　川崎悟司著　(株)ブックマン社刊

　地球ドラマチック

「巨大昆虫はなぜ絶滅したのか」

　放送局：NHKEテレ　放送日：2016年3月12日