昆虫の脚はなぜ６本か

　以下は Part１の 2012.7.25.に載せていたものを、一部書き換えてこちらに引っ越しさせた記事です。

　2012年７月23日のＮＨＫラジオ第一放送の「夏休み子供科学電話相談」で、昆虫の脚はなぜ６本なのかという小学生の質問に対して、昆虫担当の先生は、昆虫の体は頭、胸、腹に分かれていて、脚は胸から生えているが、その胸が３つに分かれていて、そのそれぞれから１対の脚が生えているから、というような内容を答えられたということでした。
　私は直接ラジオを聞いたわけではなく、上の話はブログ友達のブログに書かれてあったことですので、誤解があるかもしれませんが、質問した小学生はこの答で満足したのでしょうか。　短い時間に明瞭に答えなくてはならないことは分かりますし、答の内容は間違っているとは言えませんが、下に書くように原因と結果を逆にしているように思います。　それに、小学生は６本生えている意義を聞きたかったのではないでしょうか。　私たちの足は２本、犬や猫の足は４本。　なのにどうして昆虫は６本なの？　足は多い方がいいの？　少ない方が便利なの？　そんなことを聞きたかったのではないかと思います。　それに対する答が、脚のつく場所が６ヶ所だから、では、私なら不満です。　それなら、なぜ昆虫の胸は３つに分かれてなければならないのでしょうか。　もし、脚が８本の方がいいのなら、４つの節の胸にすればいいのです。

　節足動物はミミズのようなたくさんの節からなる生物から進化しました。　原始的な節足動物の各節はほぼ“平等”で、脚もほぼ全ての節についています。　それが進化の過程で各節の“分業”が進みました。
　昆虫はエビやカニなどの甲殻類から分かれて進化してきましたが、脚や翅などでの移動を担当する胸部は３節でなければならない必然性はなかったはずです。　胸部が３節だから脚が６本あるのではなく、脚は６本の方がいいから胸部は３節になったと考える方がいいのではないでしょうか。
　なお、昆虫の翅は４枚で、中胸と後胸に１対ずつついています。　もし脚が犬や猫のように４本の方がいいのなら、なにも胸部が３節だからといって、脚を６本にする必要は全くありません。　２本を退化させれば済むことです。　なお、これらの胸部と翅や脚の位置関係については、 Part１のこちらやこちらなどに載せています。
　では、なぜ６本がいいのか。　その前に確認しておきたいのは、上にも書きましたが、節足動物の脚はたくさんあるものから、整理されて減少する方向に進化してきたということです。　Simple is Best ということでしょうか、カニは10本にまで減り、陸に上がって節足動物の中で最も進化していると考えられている昆虫では６本にまでなり、その状態がいろいろと都合がいいので、そこで減少を止めたと考えられます。
　では、なぜ６本がいいのか。　私は「６」は「３＋３」としても「２＋４」としても使えるからだ、と思っています。
　その説明に入る前に、これからの話をしやすくするために、脚に下のような番号をつけることにします。　●が頭で、①～⑥が脚です。　①と②が前脚、③と④が中脚、⑤と⑥が後脚です。

　　　　　　②　　④　　⑥
　　　●
　　　　　　①　　③　　⑤

　まずは「３＋３」から。　三輪車を想像すると分かりやすいと思いますが、地面上の物体が安定して存在するためには、三角形を構成する最低３つの支点が必要です。　上の図の脚を、①④⑤のグループと②③⑥のグループに分けると、どちらか一方のグループの脚を上げたままでも体は安定です。
　下は走って逃げているオサムシの一種を撮ったものです（だからピントは合っていません）が、脚に注目すると、②より①が、③より④が、⑥より⑤が前に来ています。　つまり写真の状態は①④⑤グループの脚を前に持ってきた状態と言えるでしょう。 

　いつも体を安定な状態に保っておけることは、忍び足でゆ～っくりと進む時などにも、とても有効でしょうね。　なお、上の話は、『ふしぎの博物誌』（河合雅雄編：中公新書1680）をヒントにしています。

　次に「２＋４」についてです。　昆虫の体は左右ほぼ対称です。　移動する時の脚は左右非対称に動かしますが、左右にしか無い脚で対称性を守ったまま、安定した静止姿勢を保つためには脚は最低４本必要です。　４本脚の机を想像してもらうといいかもしれません。　では、６本の脚の残った２本は？　餌を捕えたり顔を掃除したりなど、「手」として使えるのです。　例えばカマキリのようにあまり素早く走る必要の無い昆虫では、前脚の２本は、他の４本とは異なった形態になってしまっています。　また、静止している時には４本の脚しか使わない昆虫はたくさんいます。　このことに関しては、 Part１に次のような記事を載せてきました。
　タイワンウチワヤンマ（トンボの足は何本？）
　４本の足で止まる①（コシアキトンボ、チョウトンボ）
　４本の足で止まる②（ヒメアカタテハ、ナシイラガ）

　最後に、６本の脚がそんなにいいのなら、なぜ哺乳類の足は４本なのかも、少し考察しておきます。　もちろん私たち人間も４本です。
　昆虫の脚と哺乳類の足は出発点が違います。　上に書いたように、節足動物はたくさんの脚を持つものから減少させる方向に進化してきました。　ところが脊椎動物のスタートは、魚類のように足が０からのスタートです。　陸に上がる時に、体を安定して支えるためにも移動のためにも足が必要になり、どうにか鰭を工夫して４本の足を作りました。　これ以上足にする“元”もありませんし、４本あればどうにかやっていける、ということなのでしょう。　なお、４本足のゆっくりした移動では、やはり体を支えるために３本の足を使いますので、足は１本ずつ動かすことになります。

　進化という過去の歴史を経て現在の生物があります。　歴史を見ないと現在を見誤ります。　虫の歴史も無視できません v(^_-)

　最初のラジオの質問、私なら次のように答えるかな？

Ｑ　こんちゅうの足は、なぜ６本なんですか？

Ａ　足はね、３本あると体が安定するんだよ。　足の不自由なお年寄りがツエを使っているのを見たことがあるでしょ。　３本の足で体を支えると、残りの３本の足は進みたい方向などに動かせるよね。　このようにすると、いろんな動きをするのにとても便利なんだ。　それにね、カマキリのように、４本の足をふんばって体を支えて２本を手のように使うことだってできるんだよ。