動物の変態について

質問

・変態をする動物（例えばカエルとかいろいろな昆虫など）はどうして変態をするのでしょうか？変態をすることは、異なる環境で対応した体で生息できるという以外に何かメリットはあるのでしょうか？

・また、特に節足動物（広い意味で虫のこと）になるのですが、変態をするという行為は進化歴史の中でいつから使われているものなのでしょうか？また、「幼虫→さなぎ→生体」と変化する過程で虫の体の中はどうなっているのでしょうか？（もしかして一度ドロドロに解けてしまってから生体に変化しているのでしょうか？！）

お暇でしたら回答ください。

回答No.9

mimorita

ううう・・・。そうなのよ。「昆虫の幼虫」と書いたのも
不適切なんですよ。
変態をする動物はこうだ!　・・・という事はまず言えないです。
「チョウの幼虫は・・・、セミの幼虫は・・・、トンボの幼虫は・・、」
と、細分化して帰納していかないと、総論的に表現するのは
困難です。「草食だから」と言ってしまうと、草食のテントウムシの
一部は?　ウマは?　なんてつっこまれちゃうし。
生物は多様性に富む者なんですよ。

ですから、ラマルクの用不用説じゃないですけど、
「変態の前後でその種に何が生まれて、何が失われた」のかを
考えてみる。単純な推論で良いんです。「変態するとこんな風に
便利になったね。」と想像してみる事です。
クラゲの例え、ありがとうございます。
クラゲの場合ならば、確かにスロトビラ以前、直系の祖先種と思われる
カイメンやカイロウドウケツなどに似ていますよね。
この種とクラゲの違いは、ご指摘の通り、「食べ物の確保」とは違いますよね。
じゃあ、動き回れるクラゲって、ポリプ成体にとって何者?
という疑問もありますよ。海綿動物だって、種を拡散させる為なら
卵を放出するという手段がありますし、それじゃあ、クラゲはでっかい卵?
と考えたっておかしくはないんですよ。
これはですね。変態というのは「進化の再現」と結論付ける事すら
出来ないという事ですよね。イモムシがチョウになるのは花が咲くのと同じ。
カエルが陸に上がるのは？？？　と、なるでしょ。
実際、本当にそうなのかどうかも分らないですけど。

ただ、カエルはきっと「進化の再現」なのではないかとにらんで
やっぱり異論を唱えちゃいますね。(ゴメンね。しつこくって)
ちょっと陸に上がる奴が増えてきた。で、上がれてしまうほど
この事件は単純ではないですよ。
水中でしか息が出来ない生き物が、外気で呼吸するようになる形態変化に
要する労力。水中でしか体を支えられない生物が、直に重力の影響を
受ける陸に上がる労力。多分ここにはかなりの環境抵抗による
自然選択があったのだと考えます。
湖沼などで生活するうちに、そこは生物の死骸などの堆積を受け、
徐々に浅化していきます。浅くなるので、泳げません。
水底を踏みしめて進む(エラで)、もしくは水草を蹴りながら進む事が
できる者がその場所にだけ残されています。その内に、体の全体を
水が覆えなくなっていきます。鼻が外へ出ちゃうとかですね。
それでも耐えられる様に、肺での直接呼吸が訓練されていく者が
現れてきます。当然耐えられない者は死ぬ、あるいは別に活路を
求めるなどして生き残る。
(サンショウウオなんてそんな中途半端さがない?)
この様な、池の消失などが何十万回と繰り返され、そこで生きる
生物たちを幾度となく排斥している内に、むしろ陸にいたって
平気な者たちが現れたのではないかという事です。
陸に上がるという大変な労力を考えると、今の両生類は「なんだか
知らないけど陸に上がれるようになるんだから上がっちゃうか。」
というような印象がありますね。何かをする為というよりも、
なんかオレ、そうなってしまうんスよ・・・。　
というイメージ・・ないかなぁ?
(何に便利になるのかが今一つ掴めないんですよ。)
回答にもありましたけど、私「するどい!」と思っちゃいました。
ウーパールーパー(アホロートル)は、陸に上がる事を諦めたのか、
陸に上がる無駄な労力を捨てて、水中生活オンリーにしたのか、
どちらが先かにも、意外や意外って事もあるんですよね。

それで、せっかく「ヒトの水掻き」の話があったので、
「サナギの中で何が?」にちょっとエッセンスを少々ね。
これ、アポトーシスといいます。その段階まであった組織が
細胞単位で自滅していき、消失します。ヒトの水掻きは
胎内でのみ存在して、その間で細胞が自滅します。
そして新しい組織が形成されていく。これの繰り返しなんです。
「ドロドロに解ける?」というよりも、おそらくはこうやって
組織の脱落、新生を一気に繰り返しているのでは?
と言うようにどなたか書いてもいましたよね。
サナギの中の大変身、やはりこれが一番手に考えられると
思います。全部総とっかえはさすがに無理がありそうな・・・。

お礼

たびたびの回答ありがとうございます。

＞ウーパールーパー(アホロートル)は、陸に上がる事を諦めたのか、
＞陸に上がる無駄な労力を捨てて、水中生活オンリーにしたのか、
＞どちらが先かにも、意外や意外って事もあるんですよね。

後者の場合、進化の中で獲得した変態をやめたということですよね。
鳥類なら、ペンギンは飛ぶことを獲得したのに海中で餌を取りやすくするために、羽を退化させて飛べなくなった。哺乳類なら、陸上で歩いたりするために両生類以来獲得した手足を退化させて海に出て行った鯨らとか。

さながら、良い環境（泳ぎやすい体形、水中での被捕食者の確保）を得る為に変態をやめてしまったということでしょうか。

＞「ドロドロに解ける?」というよりも、おそらくはこうやって 組織の脱落、新生を一気に繰り返しているのでは?

一部が解けていると解釈（イメージ）してよいでしょうか？細胞の自殺によって細胞膜は破壊されて中身がとろとろと溶けて、それが次にどの器官に属する細胞として生まれるかは分からないわけですよね。
うーん、やはり私には昆虫の変態は不思議ですね。さなぎの間はエネルギーに関して体表から熱が奪われるのみの開放系つまり熱的に損する開放系ですよね。そこまでしてやるものなのかぁ・・・と生命の不思議さを感じてしまいます。単純に考えると組織を壊して作り直すということは、中身のエントロピーを一度一気に増大させた後に、パターン形成（成体形成）の為に増やしたエントロピーを一気に低下させているわけですよね。これまたすごいことだと思います。特にエントロピーを増大させている（つまりアポトーシスが爆発的に起こっている）ところが何とも！です。