甲虫類（コウチュウ）とは｜世界最大の昆虫群：種数・分布・進化・生態ガイド

カブトムシの体は、他の昆虫と同様に、頭部、胸部（中央部）、腹部（背部）の3つの部分に大別されます。頭部には触角、目、口があります。甲虫の足と羽は、胸部に付いている。カブトムシの腹部には、通常、外側に特別な部品はありませんが、中にカブトムシの腸があります。他の昆虫と同様に、カブトムシにも内部の骨はなく、代わりに体の外側に硬い外骨格がある。外骨格はキチン質の硬い板でできている。

ウィングス

カブトムシが他の飛翔昆虫と異なるのは、前翅が硬いカバー（エリトラ）に進化していることである。背中の翅は飛ぶために使われる。背中の翅は薄く、静止しているときはエリトラの下に隠れている。カブトムシは飛ぶときにエリトラを持ち上げて邪魔にならないようにする。カメムシの仲間にも同じような構造のものがいる。

すべてのカブトムシが飛べるわけではありません。背中の羽がないカブトムシもいますし、前の羽を持ち上げることができないカブトムシもいます。翅のないカブトムシもいます。翅のない甲虫の中には、幼虫のように見えるものがあり、「幼虫型」と呼ばれています。例えば、ホタルブクロの仲間では、メスは一生幼虫のままである。

脚部

カブトムシの足は、歩いたり、走ったり、泳いだり、掘ったりするのに役立っています。すべてのカブトムシには6本の脚があります。それぞれの脚は、いくつかの部分からできている。それぞれの脚は、足根と呼ばれる2～5本の小さな節で終わっている。カブトムシの「足」の最後の足根（足根の単数形）には、1つまたは2つの爪がある。ほとんどのカブトムシは、その足を使って歩いたり走ったりする。カブトムシの足には、平らで長い毛が生えているものもあります。このような脚は、ミズスマシに見られます。土の中をよく掘るカブトムシは、平らな脚の端にトゲや角がある。平らな脚に角があるものを化石脚という。バッタのような大きな後ろ足があり、ジャンプしやすいカブトムシもいます。ノミムシは、ジャンプする甲虫の一例である。

視覚・嗅覚

カブトムシの目は複眼で、頭の上にある2つの大きな光る目は、実はたくさんの小さな部品からできています。2つの目がそれぞれ半分に分かれていて、4つの目があるように見えることもあります。カブトムシの仲間である旋毛虫は、泳いでいるときに水の上と下を同時に見ることができるように、目が分かれているのです。いくつかの甲虫は、オセリと呼ばれる余分な単純な目（通常は2つ）を持っています。眼球はカブトムシの頭の上にある。

カブトムシは、触角を使ってにおいをかいでいます。カブトムシは触角を使って、周りのものを感じることもできます。カブトムシの触角は、どれも同じではありません。細長い触角もあれば、短くて幅の広い触角もあります。細い触角を糸状触角といい、先が広い触角を羽状触角といいます。

口元

カブトムシの口は、人の口とはずいぶん違います。ほとんどのカブトムシは、口の前に歯に少し似た2つの固い大あごを持っています。大あごは、食べ物を押しつぶしたり切ったりして、カブトムシが食べるのを助けます。カブトムシのなかには、大あごが大きなペンチのように見えるものもあります。カブトムシはまた、口の周りに4本の「指」を持っていて、食べ物をカブトムシの口の中に押し込む。この指は口蓋垂（こうがいすい）といいます。

その他

カブトムシは呼吸をしません。その代わり、体の側面に気管と呼ばれる穴があり、これが気管につながっていて、肺のような働きをしています。カブトムシには血液がありませんが、血液のようなもの、ヘモリンパと呼ばれるものがあります。緑色をしています。それは、カブトムシのヘモグロビン分子の中心には銅原子があり、私たちのヘモグロビン分子の中心には鉄原子があるからです。

カブトムシは、まずメスのカブトムシが産む卵からスタートします。カブトムシの中には、一生の間に何千個も卵を産むものもいます。卵が孵化すると、幼虫が出てきます。ほとんどのカブトムシの幼虫は、成虫のカブトムシには見えません。カブトムシの幼虫は、食べて大きくなって、サナギになります。サナギが開くと、イモムシと呼ばれるカブトムシの成虫が出てきます。このように成長することを完全変態といいます。

カブトムシは幼虫のときが一番たくさん食べます。カブトムシの幼虫には、植物の外側を食べるものと、植物の内側を食べるものがあります。カブトムシの幼虫には、他の昆虫を狩って食べる捕食者もいます。また、死んだ植物や動物など、死んだものを食べるカブトムシの幼虫もいます。

カブトムシの幼虫は、どれも同じように見えるわけではありません。カブトムシの幼虫の中には、平らで、とても速く動くものがあります。このような幼虫を表現するために、科学者たちはcampodeiformという記述語を使います。カブトムシの幼虫の中には、小さな脚のある硬いミミズのようなものもあります。これらはエラテル型と呼ばれます。このようなカブトムシの幼虫には、ワイヤーワームという特別な名前がついています。また、カブトムシの幼虫は、短くて太いのでグラブと呼ばれる。いくつかの甲虫では、幼虫はしばらくするとその形を変えます。カミキリムシの幼虫は、最初はカンペキに速く動きますが、最後はゆっくり太くなります。

食品

カブトムシは、生きている植物、腐った植物、生きているか死んでいるかわからない動物、動物の糞など、いろいろなものを食べます。植物も動物も食べられるカブトムシもいれば、1種類のものしか食べられないカブトムシもいる。1種類のものしか食べられない甲虫は、宿主特異性と呼ばれる。ヨコヅナクマムシやカミキリムシの多くは、宿主特異的である。

保護

カブトムシは体の大きさの割にタフな動物である。機械的に強靭であり（エリトラ）、捕食者や寄生虫に襲われないための様々な戦略を持っている。カモフラージュ、擬態、毒性、積極的な防御などである。

カブトムシの中には、捕食者に見つかりにくい場所に住んでいるものがいます。カブトムシの中には、カミキリムシのように、木の枝の中のトンネルに住んでいるものもいます。カミキリムシのトンネルを利用できるほど小さい特別な捕食者だけが、カミキリムシを食べることができます。

他のカブトムシは、特別な場所に住んでいるわけではありませんが、見つけにくい色や形をしています。カブトムシが、捕食者に見つからないような色をしていることをカモフラージュといいます。ヨコヅナサシガメの中には、緑の葉の上にいても見えないように、緑色をしているものがあります。鳥の糞のように見えるように、非常に複雑な色をしているカブトムシもいます。

甲虫は、捕食者に警告するために色を使うことがある（警告色）。カブトムシの中には、ハチやスズメバチに似ているように、黒と黄色の縞模様があるものがいる。捕食者を混乱させるために、ハチに似た行動をとる甲虫もいる。

カブトムシは、幼虫が食べる植物から得たさまざまな化学物質で防御する。これらの化学物質によって、捕食者に食べられたときに不味くなる。フジツボ虫は猛毒で、馬が数匹食べただけで死んでしまうこともある。ヒゲナガカメムシは、熱い毒液を敵に吹き付ける。ヒメマルカツオブシムシは痴漢にあうと青酸化合物を出す。また、ヒメマルカツオブシムシは、捕食者に不味いことを知らせる色をしている。不味い昆虫は警告色を使っており、鳥はそれを避けるように学習する。また、美味しいと感じる他の種は、その警告色を真似る。これは一種の擬態であり、昆虫ではよく見られることである。

非常に大きな甲虫は、時に捕食者と戦うことがある。戦うカブトムシは、大あごを使って捕食者を傷つけることが多い。

リプロダクト

カブトムシには有性生殖があり、ほぼすべてが完全変態をする。カブトムシの中には、仲間を得るために複雑な行動をとるものがいる。フェロモンを使うが、種によって使うフェロモンが異なる。生殖の前に、一部のオスのカブトムシはメスを奪い合うことがあります。特にクワガタムシでは、オスが長い大あごを使って戦います。また、カブトムシのオスとメスは、交尾の前に長い手順を踏むことが多いようです。種によって細かいことは違いますが、そこがポイントです。交尾は同じ種類のカブトムシ同士で行うことが大切です。

カブトムシの中には、卵や幼虫に特別な世話をするものがいます。コガネムシの中にはダンゴムシと呼ばれるものがいて、糞（ふん）のボールを丸めて地面の穴に入れる。メスはその糞の中に卵を産みます。卵が孵化すると、幼虫は母親が供給した糞を食べることになる。

2009年、イリノイ州マゾンクリークのペンシルバニア紀で甲虫の化石が発見された。これにより、甲虫の起源は318〜299ミヤにさかのぼることになった。この時代の化石は、アジアやヨーロッパでも見つかっており、例えばドイツのマインツ近郊のニーダーモシェルの赤色粘板岩化石層で発見されている。また、チェコのオボラやロシアのウラル山脈のツェカルダでも化石が発見されている。北米のオクラホマ州からの発見は、2005年と2008年に発表された。

ペルム紀-三畳紀の絶滅イベント以降、昆虫の化石記録は乏しくなったが、下部三畳紀からは甲虫類が見つかっている。クズネツク海盆のバビイカーメン遺跡では、甲虫化石が多く、Archostemata（アデモシン科、シゾコレ科など）、Adephaga（トライアプル科、トラキパチ科など）、Polyphaga（ヒドロムシ科、ビロウ科、エラテロウ科など）の下位目の全体標本も含まれている。

ジュラ紀（210〜145ma）には、肉食性・草食性の種の発生・成長など、甲虫の科の数が飛躍的に増加した。ジュラ紀には糞虫や、針葉樹に寄生する草食性の甲虫が多く生息していた。白亜紀の顕花植物の進化により、現在のような膨大な種類の甲虫類が誕生した。

サブオーダー

甲虫類には4つの亜目が存在する。

• アデファーガ：10科40,000種が記録されている。特殊な甲虫の亜目であり、2番目に大きい亜目である。仲間には地上性甲虫、トラ甲虫、捕食性潜水甲虫、旋毛虫などがいる。大半の種はオサムシ科（オサムシ属）に属する。
• 甲虫亜門：甲虫亜門は甲虫の中で最も小さな亜目であり、5科50種弱が知られている。原始的な特徴を持つ古代の系統である。約2億5千万年前に化石に現れた最初の甲虫と形態が似ている。
• ミクソファーガ：ミクソファーガは、4科65種の小型から微小な甲虫で構成され、甲虫目の中で2番目に小さな目である。水生・半水生で藻類を食べる。
• Polyphaga: 甲虫の中で最も種類が多く、大きな亜目である。名前は「多くのものを食べる」という意味である。16の上科に144の科がある。その種類は非常に豊富で、これまでに発見され命名された甲虫類の約90％にあたる30万種が記載されている。5つの上科がある。

• Bostrichiformia - 家具用カブトムシや皮膚用カブトムシを含む。
• Cucujiformia - テントウムシ、ロングホーンビートル、ゾウムシ、チェッカードビートル、リーフビートルなどが含まれます。
• Elateriformia - クリックカブトムシやホタルが含まれます。
• Scarabaeiformia - コガネムシ、クワガタムシを含む。
• Staphyliniformia - rove beetlesとwater scavenger beetlesが含まれます。

一般的な家族

カブトムシの種類は、「科」と呼ばれるグループに分けられます。カブトムシの仲間はたくさんあります。ここでは、最も大きな科を紹介します。

• 地虫（オサムシ科）は、黒いものが多く、岩の下などに生息しています。他の昆虫を食べる。
• ハダカデバネズミ（Chrysomelidae科）は、通常、植物の外側を食べます。
• カミキリムシ科は、とても長い触角を持っています。幼虫は、植物の内側を食べることが多い。
• ゾウムシは、象の鼻のような長い顔をしている。ゾウムシは植物を食べる。
• スカラベ科の昆虫は、触角の先端が広くなっている。ダンゴムシはこの科のグループである。他のコガネムシはとてもカラフルで、植物を食べる。
• ナミテントウ科の甲虫は、前翅が短く、腹部は覆われていない。他の昆虫を食べる。

一般的な名称

そのため、生物学者はラテン語の学名を使っています。カブトムシの中には、他の名前で呼ばれているものもあります。ホタル（カミナリムシとも呼ばれる）は、実は甲虫です。テントウムシもそうで、生物学者はテントウムシと呼んでいます。

• ナノセラ菌：0.35mmで最も小さい。
• Titanus giganteus：全長12～20cmで最大。

カブトムシのなかには、農作物や木を食べて、農家や森に住む人たちを困らせるものがいます。このような甲虫は害虫と呼ばれます。作物に害を与える甲虫には、コロラド・ビートル（Colorado beetle）、トウモロコシゾウムシ（Maize weevil）があります。木を壊すのは、エメラルド・アッシュ・ボーラー（Emerald ash borer）です。

テントウムシは、農作物や樹木に害を与える虫を食べる。

甲虫を研究する人は、甲虫学者と呼ばれています。