矢虫(Chaetognatha)とは?特徴・生態・分布をわかりやすく解説
矢虫(Chaetognatha)の特徴・生態・分布を図解でわかりやすく解説。形態、食性、分布域、化石記録や毒性まで海の矢印ワームを総覧。
Chaetognatha、一般的に矢虫(やむし、arrow worms)として知られているのは、小型の捕食性の海洋動物の門で、世界中のプランクトンに大量に生息してします。
既知の種の約20%は底生で、藻類や岩に付着することができる個体もいます。熱帯の表層海域や浅い潮溜りから深海や極域まで、すべての海域に分布します。ほとんどのChaetognathは透明で、魚雷のような細長い体型をしており、いくつかの深海種はオレンジ色を帯びることがあります。体長は種類によって差があり、おおむね2~120ミリ(0.079~4.724インチ)程度です。
膨大な数にもかかわらず、現代では20の属に約120種しかいないと報告されていますが、新種の発見や分類学的な再検討によってこの数は変動する可能性があります。いくつかの種は、神経毒のテトロドトキシンを使って獲物を鎮圧することが知られています。
Chaetognath はカンブリア紀に起源を持つと考えられており、中国やブリティッシュコロンビア州の中期カンブリア紀バージェス頁岩からは比較的保存の良い化石が報告されています。
これらの動物は通常、プロトストームの一種と考えられていますが、その系統的位置については古くから議論があり、分子系統解析の結果も踏まえて現在も研究が続いています。
形態と解剖の特徴
- 体の構造:頭部・胴部・尾部の3つに大別でき、外見は魚雷状で流線型。体は薄く透明なことが多く、内部の消化管や生殖器が透けて見える種もあります。
- 捕食器官:頭部には左右に並ぶ把持用の鉤(かぎ)状の剛毛(chaetae)や、口の周りに歯状の構造を持ち、これらで小型の動物プランクトン(主にコペポーダなど)を捕まえます。
- 遊泳器官:胴部の側方に発達した鰭状の構造(側鰭)があり、これを使って推進や姿勢制御を行います。一部は日周鉛直移動を行います。
- 神経・感覚系:比較的簡素な神経系をもち、頭部に神経団(簡単な脳に相当)があります。眼は種により退化している場合もありますが、光を感知する器官を持つ種もあります。
生態・行動
- 捕食行動:矢虫は有効な捕食者で、泳ぎながら出会った小型の甲殻類や他のプランクトン類を素早く捕らえます。把握した獲物は口で噛み砕かれ消化されます。種によってはテトロドトキシンなどの毒を用いるものもあり、これで獲物を麻痺させることが知られています(元の段落参照)。
- 繁殖:多くの種は同時雌雄同体(両性具有)で、交尾による精子交換を行うことが知られています。精子を体内に受け取り受精させた後、卵を産出する種が一般的です。受精様式や発生様式は種によって異なり、幼生期を経るものと直接発生するものがあります。
- 生態系での役割:矢虫はプランクトン食物網の重要な中間捕食者で、コペポーダなどの豊富な餌資源を直接制御します。そのため、魚類の稚魚や他の捕食者へのエネルギー伝達に影響を与えます。一部の地域では矢虫の大量発生が魚類資源に影響することがあります。
分布と生息環境
- 世界の海域に広く分布し、熱帯から極域、沿岸から深海まで見られます。
- 表層から中層にかけて浮遊生活を送る種が多い一方で、底生性の種や岩や藻類に付着して生活する種も存在します(冒頭段落参照)。
- 季節や日周リズムに応じて垂直移動(昼は深場、夜は表層へ上がるなど)を行う種が多く、これが餌資源へのアクセスや捕食者の回避に関係しています。
分類と化石記録
- 分類:Chaetognatha(矢虫門)は現生種で約20属、約120種とされますが、分類学的な扱いや新種の記載により変動します。形態的な単純さと多様な生活様式が分類研究の課題となっています。
- 化石記録:中期カンブリア紀の化石(例えばバージェス頁岩など)から矢虫に類似した保存標本が見つかっており、カンブリア紀に起源を持つと考えられています。化石は軟体組織が保存されにくいため限られますが、古生物学的に重要なグループです。
- 系統的位置:一般にプロトストーム(原口動物)に含められますが、分子系統や形態学的特徴の解釈により議論が続いています。現在のところ、独立した門として扱われることが一般的です。
研究と人間への影響
- 矢虫はプランクトン生態学、食物網の研究、海洋生物群集の変動解析において重要な指標生物です。
- 一部の種が大量増殖すると食物網に影響を及ぼし、漁業資源との関係が注目されることがあります。
- 毒(例:テトロドトキシン)を持つ種の存在は生化学的研究や毒性学の対象となっていますが、人間への直接的な危険は通常少ないとされています。
まとめ
矢虫(Chaetognatha)は、透明で魚雷状の体を持つ海洋の捕食性プランクトンであり、世界中の海域で重要な生態的役割を果たしています。形態は一見単純ですが、捕食器官や生活史、毒の利用など興味深い特徴を持ち、分類・系統学・生態学の分野で活発に研究されています。
質問と回答
Q:Chaetognatha とは何ですか?
A:Chaetognathaは、一般的にアローワームとして知られている小さな捕食性の海洋動物の門です。
Q: どこに生息しているのですか?
A: 表層の熱帯海域や浅い潮溜まりから深海や極地まで、すべての海域に生息しています。
Q: 底生動物の割合はどのくらいですか?
A: 既知の種の約20%は底生性で、藻類や岩に付着します。
Q: キンチャクダイの大きさはどのくらいですか?
A: 大きさは2~120mmです。
Q: 現生 Chaetognatha は何種いますか?
A: 20属約120種の現生種が存在します。
Q: いくつかのChaetognatha種が使用する神経毒は何ですか?
A:いくつかのChaetognathaの種は、神経毒のテトロドトキシンを使って獲物を従わせることが知られています。
Q: いつごろ誕生したのですか?
A: カンブリア紀に誕生したと考えられています。中国やブリティッシュコロンビア州のカンブリア紀中期のバージェス頁岩から完全な体の化石が報告されています。
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