どうして海中に昆虫は居ないのか？

質問

海辺(海岸/沿岸部岩礁)に住む昆虫は幾つかいますよね。

・ウミユスリカ、オヨギユスリカ、イソユスリカ、クロイソヒメガガンボ
・ウミアメンボ、フジツボベッコウバエ

でもこれらは幼虫時代に一時的に海水生活を送るとか、潮だまりの海水部分で餌を漁るとかに過ぎません。

例えばダガメやゲンゴロウ等の様に。
淡水域でわ成虫になっても水中で生活を送っている種類も居ます。一時的に産卵や蛹化などで陸に上がりますが、それならばバッタ類などの不完全変態の種類で、幼生時代にはエラ呼吸も可能な種類(ヤゴ、カワゲラなど)は海中生活にも充分適応出来た様に思います。脱皮に於けるリスクは、海棲の節足動物は全て背負ってます。

肉食、草食、デトリタス食～等。
おおよそ地球上に存在する全ての物を食べる事が出来る様に進化した昆虫類が、何故、海中だけには進出しなかったのか？現に昆虫以外の動植物は、ほとんど例外なく海中へ進出(再進出)しています。クジラ、ラッコ、アザラシ～等々。むしろ海中生活には適さないであろうと思われる種類が(主に呼吸の面で)、敢えて陸上生活を捨ててまで海に入るくらい、海中生活には利点があると考えられる訳です。

この手の話題でわ、エビカニ類が同じ節足動物で「海の昆虫」と言われますが違いますよね？
だって節足動物はちゃんと進化して、陸上生活に適応した“ムカデ”や“クモ”や“サソリ”がちゃんと存在してます。昆虫にとっては海中はハードルが高すぎた～的な意見も然り。だってどう考えても「水がないと死んでしまう巻き貝がカラカラに乾いた陸に上がる」方がハードルが高いですよね(主にナメクジ的な意味で)。

昆虫は既に海中生活出来るだけのスペックは持っています。
そして海には進出するだけの魅力も空きスペース充分に残っています。
なのに何故…！？？

多分に思考実験の域を出ないかもしれませんが。
専門的な見解から、素人考えまで、幅広く意見を聞いてみたいです。どうかお暇な方のみ、この座興にお付き合い頂ければ光栄です。

回答No.6

otx · ベストアンサー

＞しかしながらゲンゴロウは一生の内、蛹期間を除く全てを水中で生活します。
必ずしも最初の段階で陸上生活に特化した進化をしても、後からフォーマット変更は可能である一例じゃないでしょうか？

http://ikimonotuusin.com/doc/404.htm
信用があるものではないかもしれませんが、私の考えと似ていたので
参照されてください。

＞それに単純化されたから海に適応出来ないとわ、少し暴論でわないでしょうか？

単純化ではなく、あまりに「特化」しすぎた単純な構造になった、です。
クラゲなどを揚げていらっしゃいますが、例えばクラゲは陸上にあがれるように進化すると思いますか？
私は思いません。なぜなら水中に生活するように体の構造が特化しているからです。
しかも、単純な構造であるために、新たに新器官ができる余地がないと思うからです。

私は、海から離れて進化して久しい昆虫が、再度、海に出会ったときには
あまりに陸上生活のためだけの器官しか残っておらずに、適応する余裕があまりなかったのではないかなぁと思うのです。

それは両生類もそうかもしれません。淡水魚から進化した両生類は海にはあまりいません。
では、爬虫類は？ということですが、陸上の乾燥に耐えるために作った体の機構が海にも通用したのではないでしょうか。
えら呼吸でなく肺呼吸→塩水にさらされない。
体を乾燥から守る表皮→塩水に対抗
腎臓の機能変化→尿酸だし水を効率よく体内にとどめることが可能？

では、昆虫も陸上の乾燥に耐えているから海にも適応しないのか？ってことですが
呼吸器官→気管
http://ja.wikipedia.org/wiki/気管
結構、塩水にさらされるものみたいだ

腎臓的な器官→マルピーギ管
その力量はどんなもんだろうか。

発想は昆虫はもともと淡水→陸上にいた生物から進化した、
そしてその陸上の環境になれた体は特化したシンプル形。
塩水を克服することが出来ない体になりすぎてたのではないか。
ということです。

お礼

自分の下らない質問にお付き合いありがとうございました。
また何かの機会がございましたら、暇な時にはお付き合い下されば幸いです。

P.S.
両生類と昆虫類の不思議な類似性に気付かせて貰いました！

補足

＞両生類
言われて気付きました！
確かに両生類も海棲の物は発見されてませんね。やはり浸透圧とかの問題なんでしょうか？

カラカラの砂漠で夏眠して、雨季まで乗り切るカエルがいるのに。
お水たっぷりの海の中には1匹のカエルも居ないなんて、よく考えると昆虫以上に謎ですね。両生類は正直、興味の対象外だったので盲点でした…！

＞http://ikimonotuusin.com/doc/404.htm
参考になりました。

・魚(海水)→魚(淡水)→両生類(淡水)→両生類(陸棲)…
・節足動物(海水)→節足動物(淡水)→節足動物(陸棲)→昆虫(陸棲)…

～こういう流れの中で、あまりにも“海水”と決別していた期間が長すぎた(約4億年)と言う事なのですね。
こうして両生類の進化の系譜と比較しながら見てみると、確かに昆虫たちが海を忘れてしまうには充分すぎる時間が経ってしまったのかもしれません。地球上のあらゆる地域に進出し、最後に全ての生物にとっての“母なる海”に戻ろうとした時に、逆に拒絶されてしまったとしたら…？何だかちょと悲しい進化の皮肉を感じてしまいます。

我々が進化の過程で獲得した体の構造わ、思った以上に不可逆的な物なのかもしれません…。

＞呼吸器官→気管
＞腎臓的な器官→マルピーギ管
“気管”と“マルピーギ管”の2つが、昆虫類を形作っていると言っても過言じゃないですからね。

しかし、敢えて揚げ足取り的に言わせて貰えば(笑)。
「陸上生活に特化」と言うよりは、むしろ「海水に対して致命的欠陥がある」と言う様な気がします。実際にかなりの多くの種類の昆虫が、水中生活を円滑に営んでいるという事実からわ、やはり目を背ける事が出来ません。これらの昆虫のメインフレームが、何か決定的に“昆虫に海を恐れさせている”のかもしれません？？

気管を形成している物質が塩分に弱いんでしょうか？
それとも海水の塩分濃度が、マルピーギ管の濾過能力の限界を超えているんでしょうか？

何か追加情報などお持ちでしたら、再度のご回答などよろしくお願いします。

回答No.8

nakaizu

水棲昆虫はたくさんいますから、海に昆虫がいないのは体内の塩分濃度が調整できないからでしょう。
脊椎動物の体内塩分濃度調整は主に腎臓が担っていますが、昆虫で腎臓に当たる臓器はマルピーギ管というものです。能力的にマルピーギ管は腎臓にかなり劣っています。他にマルピーギ管を持つ動物は蜘蛛類、ムカデ類、ヤスデ類がありますが、いずれも海棲の種類はありません。
ただし、機能が同じなのでどれもマルピーギ管と呼ばれていますが、起源は異なります。
以前は多足類（ムカデ、ヤスデ）から昆虫が進化してきたと考えられていましたが、最近のDNA解析で甲殻類から昆虫が進化してきたことがほぼ確定しています。
甲殻類の中のどのグループから進化してきたかはまだ、確定されていませんが、ミジンコのような淡水プランクトンから進化してきたのではないかという説が有力です。
節足動物はウミグモ類、鋏角類（カブトガニ、蜘蛛）、多足類、汎甲殻類（甲殻類、昆虫）の4グループに分けられますがこれらの類縁関係ははっきりわかっていません。
さて、脊椎動物の特徴としては骨があります。骨の主成分は燐酸カルシウムで体内のカルシウム濃度をうまく調整しないと骨が維持できません。
カルシウム濃度だけを調整するわけにはいかないので、脊椎動物は陸上動物でも骨を維持するためにある程度の塩分濃度調整能力を保持しています。そのために海への再進出が比較的容易にできたものと思います。
脊椎動物以外で、完全な陸上動物が海へ再進出した例は非常に少ないように思います。

お礼

自分の下らない質問にお付き合いありがとうございました。
また何かの機会がございましたら、暇な時にはお付き合い下されば幸いです。

P.S.
マルピーギ管に関する説明ありがとうございました。
まだ漠然とわしてますが、昆虫が海へ戻れなかったイメージが少し固まって来ました。次の機会がありましたら、またその時にはよろしくお願いします！

補足

回答ありがとうございます。

＞マルピーギ管は腎臓に劣る
やっぱりそうなんですか。
水棲昆虫自体はかなり多くの種類が存在しますから、やはり問題は体内の塩分濃度の調整とかに問題有り？～とは思っていましたが…。

＞淡水プランクトンから進化
まだ進化の途中の化石は発見されてないんですよね？
いわゆる“ミッシングリング”というヤツなんでしょうけど、最近はDNA解析で結構な所まで突き止められるんですね。海棲～淡水棲を問わず、プランクトン類はなかなかに奇想天外な形状や生態の物が多いですから、確かに言われてみれば昆虫にかなり近い感じがしないでもありませんね。

とすると…少し話が脱線しますが。
海棲の節足動物から、昆虫類に繋がる淡水棲プランクトンと、多足類との2系統に分かれていったとかんがえていいのでしょうか？それとも多足類にはまた別に、何か他の祖先的な動物群があるのですか？？

＞骨(脊椎)
塩分の他に生命維持に必須のミネラル類を保つため、脊椎(=骨)を持ったと読んだ事があります。
外骨格は昆虫以外でも格好イイ物が多いので、自分の中でわ進化の頂点にあると思いたいのですが…(笑)。やっぱり汎用性とかを考えると、内骨格(脊椎動物)の方が勝っているんでしょうかね…残念。

P.S.
ある日、突然。深海6000mとかで、未知の海棲昆虫とかが発見されないかなあ？

回答No.7

nativepage

1つにはニッチ（生態学的地位）の問題があると思います。

恐竜が闊歩している間、数億年と言う時間があったにも関わらず、なぜライオンや象が誕生しなかったか、それはライオンや象の占めるべきニッチがすでに恐竜によって占められていたからだと考えられます。そのため、恐竜の絶滅後に空いたニッチに収まるような哺乳類が爆発的に進化しました。

コウモリは飛べるにも関わらず、昼の世界には進出していません。それはコウモリの占めるべきニッチがすでに鳥類によって占められているためです。

昆虫類と甲殻類は生活スタイルがほぼ完全にかぶってしまうはずですので、甲殻類は昆虫によって占められ得る海中のニッチの全てを占めているはずです。そのような状況では昆虫が再進出するのは非常に困難であると予想されます。

海中に再進出した生物の多くは恒温動物で、水中には恒温動物はそれまで存在していなかったと考えられますので、新たなニッチを開拓する潜在性があったのだと思います。

お礼

自分の下らない質問にお付き合いありがとうございました。
また何かの機会がございましたら、暇な時にはお付き合い下されば幸いです。

P.S.
「ニッチ(生態学的地位)」に関してわ自分も幾つか疑問を持っています。
また変な質問をいずれすると思いますので、その際はまたよろしくお願いします！

補足

＞ニッチ(生態学的地位)
なるほど…！
言葉自体は知っていましたが、確かに昆虫にも当て嵌まりそうですね。

逆に言い換えれば。
甲殻類(節足動物)は、既に陸上は昆虫の帝国となってしまっていたので。ムカデやサソリ、クモ等のかなり古い時代に進出出来た物を除いては、再上陸する事は困難だったとも考えられますね(土中には結構、たくさん居ますけど…)。

するともう地球上には。
昆虫が新たに目指すべきフロンティアは残っていないのでしょうか…？

回答No.5

kottinQ

こんばんは。
tabi2007さん、ご指摘ありがとうございます。
ベントス→ベクトンに知らぬ間に入れ替わっていました。お恥ずかしい。
若い頃、街の石油会社の油垂れ流しによる海岸の汚れがひどく、仲間達と調査をしました。プランクトン調べをしたのですが、フジツボなどベントスの幼生が数多く観察されたのにも関わらず、油に汚された港の岸壁には、フジツボの姿がほとんど見られないという事実を発見しました。その時、「プランクトン」「ベントス」という言葉をやたら使ったのですがね、３０年間使わずにいたら、間違えてしまいました。ちょっとショックです(-_-)。

えー、昆虫の海への進出の件ですが、現在の生息環境が悪化し、海への進出を余儀なくされれば、やがて適応種が出てくることも、私はあると思いますよ。
しかし、現時点でそれがないという状況を説明する「ひとつ」として、私は、「天敵」という素人仮説を申し上げたまでです。
海に住み着くと言うことは、海の食物連鎖の中に、居場所を確保すると言うことですから、自分の食物は何か、自分を食物とする「天敵」は何か、これは避けて通れない検証項目になるはずです。

「説得力に欠ける」と言われますが、説得する気はありません。
いろいろなことが考えられる中の一つとして、「天敵」説を捉まえていただければと思います。
所詮、素人の思いつきですから、ガンガン言われると、「困っちゃうなー」って感じです。

お礼

自分の下らない質問にお付き合いありがとうございました。
また何かの機会がございましたら、暇な時にはお付き合い下されば幸いです。

P.S.
自分のしつこい食い下がりに、何度も回答ありがとうございました！

補足

＞考えられる中の一つとして「天敵」説を～
すいません。昆虫好きなもので…ついつい熱くなってしまっていた様です。
自分でも気付かないうちにガンガンやってしまいました…どうか気を悪くなさらないで下さい。

確かに仰る通りで、天敵説はポピュラーな考え方です。
でもポピュラー過ぎて、そこで終わってしまったら、何だか面白くないな～と思った次第でして…。そこから何か、もう一歩踏み込んだ物が出ればと思って、ついついまくし立ててしまいました…すいません。

コレに懲りずに、何か別の考えが思い浮かびましたら。またご回答下されば幸いです。

回答No.4

tabi2007

ベクトンではなく、ベントスのことだと思われます。

お礼

補足指摘、ありがとうございます。

回答No.3

kottinQ

こんばんは。kottinＱです。
あまり根拠のある話は出来ないのですが…、
例えば、海水魚と淡水魚を同じ浸透圧の液に同居させると、圧倒的に海水魚が強い。海水魚の方がどう猛です。
私は、「淡水域でもそれは同じリスク」とは思えません。

これはあくまでも感覚的なものですが、私は若い頃よく海に潜りました。川にも潜りました。
海と川、生物層の厚さはまったく違います。
海では、プランクトンが水中を彷徨い、ベクトンは、岩の上を隙間なく覆う。川では考えられない光景です。
この濃厚な生物群の、食物連鎖の世界が海にあります。
昆虫たちが、海を新たな進出場所に選ぶとは、私の感覚からはあり得ないのです。
非科学的回答で申し訳ありません。

お礼

回答ありがとうございました。

補足

回答ありがとうございます。

＞濃厚な生物群
そうですね！確かに海は河川などの淡水域とわ比べものにならないくらい豊かです。
でも逆に言えば淡水域は海と比べるとあまりに貧弱です。食物は少なく、水中の栄養分もやせ細っており、何と言っても水中の酸素含有量が決定的に少なく、とても生物が住むには適した環境とは言えない有様です。

しかし多くの生物たちは、この生命の砂漠とも言える淡水域を目指しました。
主に魚類が代表格だった訳ですが…。その結果、海棲時代には無かった背骨を獲得し、後に逆輸入の形で海を硬骨魚類が制覇して行く事になります。貧弱な生物しか居ないはずの淡水域出身の生物が、逆にハイパフォーマンスを発揮してどう猛な海の古強者たちを駆逐していった訳です(サメなどは未だに猛威をふるってますが)。

＞海水魚の方がどう猛
それわ確かにそうなんですが、それわ“今の時点”でですよね？
柔道家とカポエラ選手を同じリングに上げて、キックしかないカポエラ選手は弱い！～的な話になっています。自分が質問しているのは「カポエラ選手は柔道を何故習わなかったのか？」と言う点なのです。

それに前述の通り、進化の歴史を踏まえるならば。
kottinＱさんが例に出している「海水魚」は、元を正せば「淡水魚の中のどう猛なヤツ(の子孫)」と考える事も出来ませんか？？そう考えるとやはり、天敵が多い～と言うだけでわ説得力に大いに欠けると思うのです。

便宜上、言葉のあやで「同じリスク」と書きましたが。
極端な話、リスクが淡水域の10～100倍以上であっても、海に進出するメリットはあるのでわないでしょうか？

回答No.2

kottinQ

それでは、甘えさせていただいて、素人意見を（笑）。

昆虫は、魚のエサになってしまいますからね。

タガメやゲンゴロウなどが生息するの淡水域は、小さな湖沼がほとんど、鯉などの大型淡水魚がいる水域は、水生昆虫にとって生息しづらいところでしょう。

それが海となると、天敵だらけ。
天敵を避けるのは本能ですから、昆虫は本能的に海が嫌いなのですよ。

お礼

回答ありがとうございました。

補足

回答ありがとうございます。

＞魚のエサになる
なるほど。しかし淡水域でもそれは同じリスクですよね？
実際にタガメやゲンゴロウが生息している主な淡水域は「水田(無農薬)」ですが。ここには中～大型のカエルやザリガニが居て、成虫になったらある程度リスクは低くなりますが。卵～幼生時代は手当たり次第に喰われていきます。むしろ閉鎖空間である水田や湖沼よりも、逃げ場の多い海の方が返って生き残るチャンスは多い様に思えませんか？

仮に強靱な成虫になっても、最大の天敵であるサギ(鳥類)が居ます！
それに現実に大型淡水魚に捕食される危険を冒しても、カワゲラやカゲロウの幼生は渓流などを生息場所に選んでいます。もう喰われまくりですよ(笑)。こうして考えると、天敵を避けたという説は説得力に欠ける様に思えます。

P.S.
連投も歓迎しますので、次なる新説を期待します。

回答No.1

otx

シンプルな考えですが、これ以上の答えを私は思いつきません。

もともと、昆虫類は陸上生活していた生物から進化してきた。
しかも、小さいからだに（大きいのもいたかもしれないが、作りは一緒だった）
陸上生活に効率が良く、特化しすぎた最小限の器官しか持っていなかった。

クジラ、ラッコ、アザラシみたいに海に再び海に出会ったころには、海にもどるのが無理すぎな体であった。

昆虫は神経系の作りなど、かなり効率重視で単純な構造であり、むしろそれを利点として陸上で繁栄している種です。
しかし、それは海には応用不可なレベルまで、体に無駄がなさ過ぎたのではないでしょうか。

お礼

回答ありがとうございました。

補足

回答ありがとうございます。

＞陸上生活に特化し過ぎた
確かに昆虫類の精緻な体の作りは、一瞬足りとわ言え「インテリジェント・デザイン」を連想させます(笑)！

しかしながらゲンゴロウは一生の内、蛹期間を除く全てを水中で生活します。
必ずしも最初の段階で陸上生活に特化した進化をしても、後からフォーマット変更は可能である一例じゃないでしょうか？

例えばウミガメの仲間。
彼らは一生を大海を遊泳して暮らしていますが、産卵の時だけ海岸に上がり、一生の内のごく一部を陸上に依存しています。逆に言い換えれば、何故ゲンゴロウはウミガメの様なライフスタイルを選択しなかったのか？～と言う疑問が残りませんか？

それに単純化されたから海に適応出来ないとわ、少し暴論でわないでしょうか？
陸上や淡水域以上に、海棲生物には単純化された体の構造を持った生物が、それこそ例に事欠かないくらい生息しています。クラゲ、ホヤ、棘皮動物～等々。

昆虫類の体に何か決定的な、海に対応出来ない欠陥の様な物があるのでしょうか？