アゲハチョウ科は、大型で色彩豊かなチョウで、550種以上が含まれます。大部分は熱帯に生息していますが、南極大陸を除くすべての大陸に生息しています。この科には、世界最大のチョウであるオオゴマダラチョウ属(Ornithoptera )が含まれます。[ 1 ]
アゲハチョウにはいくつかの特徴があります。例えば、アゲハチョウ科の幼虫は前胸部に臭腺と呼ばれる防御器官を持っています。臭腺は通常は隠れていますが、脅威を感じると、幼虫は体液を注入して横方向の背側の溝を通して臭腺を外側に向けます。[ 2 ]
アゲハチョウの尾翅の一部に見られる二股に分かれた外観は、蝶が翅を広げて休んでいるときに見ることができ、これがアゲハチョウという一般名の由来となった。正式名称については、リンネは模式属にPapilio を選んだ。これは、 papilioがラテン語で「蝶」を意味するからである。属の種小名については、リンネはアゲハチョウにギリシャの人物の名前をつけた。模式種であるPapilio machaon は、イリアスに登場するアスクレピオスの息子の一人、マカオンにちなんで名付けられた。[ 3 ]また、種Papilio homerusは、ギリシャの詩人ホメロスにちなんで名付けられた。[ 4 ]
現存するアゲハチョウの属は通常、バロニイナ亜科、パルナッシイナ亜科、パピリオニナ亜科の3つの亜科に分類され、後者2つはさらに族に分けられる。アゲハチョウにおいては、形態的特徴に加えて、食草の選択や生態的生活様式が系統発生と分類を反映している。
Baroniinae は単型亜科で、メキシコのごく狭い地域に限定されており、亜科の中で最も基底的な亜科と考えられています。 Baronia brevicornisは遺存種と考えられており、化石分類群Praepapilioと特徴を共有しています。Baronia は、アカシア属 (マメ科) を食草とする点で、アゲハチョウ科の中では独特です。 [ 5 ]
亜科:バロニエン。
パルナッシイナエは、主に北極圏に生息するチョウの亜科です。種の大部分、主にパルナッシウス属は、山岳地帯で見られます。パルナッシイナエは、「乾燥した砂漠( Hypermnestra)、湿潤な森林(Luehdorfia)、さらには低地の草原(Zerynthia )」などの他の生息地でも見られます。[ 6 ]パルナッシイナエで認められている族は、Parnassiini、Zerynthiini、Luehdorfiiniです。
Parnassiini族には、主に中央アジアに限定されるHypermnestra属と、高山性で高地でも生息できる多くの種からなる特徴的なグループであるParnassius属(アポロ)の2属が含まれます。ほとんどのParnassius属は、後翅に2つの小さな赤みがかった斑点があります。Luehdorfiini族には、小アジアのArchon属と中国および日本のLuehdorfia属が含まれます。これら2つの族は食草を変えるように進化しましたが、3番目の族であるZerynthiini族は、典型的なアゲハチョウの食草である低地のつる植物Aristolochiaを保持しています。Zerynthiini族は、 Sericinus、Bhutanitis、Zerynthia、Allancastriaの4つの属から構成されています。[ 5 ] : 13 [ 7 ]
亜科: Parnassiinae。
アゲハチョウ科で認識されている部族は、レプトシルニ族、テイノパルピニ族、トロイディーニ族、およびパピリオニ族です。
亜科:アゲハチョウ亜科。
もう一つの亜科であるPraepapilioninae は、単一の属Praepapilioからなり、絶滅した蝶の 2 種を含み、それぞれの種はアメリカ合衆国コロラド州の中期始新世の堆積物から発見された単一の化石に基づいて記載されている(Durden and Rose, 1978)。[ 8 ]
ナザリ(2007)に基づくアゲハチョウ科の系統樹は次のとおりです。[ 1 ] [ 7 ]
現在では、アゲハチョウ亜科が単系統群であることが認められている。[ 1 ]アゲハチョウ亜科の基族であるアゲハチョウは約225種あり、宿主植物の共進化と系統発生に関する研究が行われている。古い形態学的分類も、それらがクラスターを形成するという点で有効であることがわかった。ミカン科を宿主植物として利用するグループに属する種は、旧世界とアメリカの分類群に対応する2つのグループを形成した。クスノキ科とモクレン科を餌とする種は、アジアとアメリカの分類群の両方を含む別のクラスターを形成することがわかった。[ 9 ]
パルナッシナ亜科は、パピリオニナ亜科と同様に、形態学的研究に基づいて単系統群であると考えられていましたが、形態学的特徴と分子学的特徴の両方に基づく最近の研究では、そうではないことが示唆されています。[ 1 ]パルナッシナ亜科のうち、パルナッシウス属とハイパームネストラ属は、分子学的研究に基づいて非常に近縁であることが判明し[ 10 ] 、現在ではパルナッシイニ族の一部と考えられています。[ 7 ] 2つの分類群、アーコン属とルエドルフィア属は、核DNAとミトコンドリアDNAの分析により近縁であることが判明しており、形態学的類似性はないものの、現在ではルエドルフィイニ族に統合されています。[ 7 ]
亜科 Baroniinae は、唯一の代表種Baronia brevicornisによって代表されています。この亜科は、幼虫の食草としてFabaceae (Leguminosae)を使用する点で、この科の中で唯一です。Baronninae と絶滅した亜科 Praepapilioninae は多くの外見上の類似点を共有しており、伝統的に最も原始的な亜科であり、他のアゲハチョウの姉妹群であると考えられてきました。最近の研究では、そうではない可能性があり、Baroniinae は Parnassiinae にのみ近縁であり、Praepapilio はPapilionini にのみ近縁であり、どちらの分類群も他のアゲハチョウの姉妹群ではないことが示唆されています。[ 1 ]
2005年現在、熱帯および温帯地域に分布する552種の現存種が確認されている。[ 11 ]さまざまな種が海抜から高山までさまざまな高度に生息しており、特にパルナシウス属の種は高地に生息することが多い。アゲハチョウの種の大半と最大の多様性は、北緯20度から南緯20度の間の熱帯および亜熱帯地域で見られる。[ 5 ]特に東南アジア、そして東アジアの北緯20度から40度の間に分布しています。ヨーロッパにはわずか12種しか生息しておらず、イギリス諸島にはPapilio machaonという1種しか生息していません。[ 12 ]北アメリカには、いくつかの熱帯種とParnassius属を含む40種が生息しています。[ 13 ]
最も北に生息するアゲハチョウは、北極圏の北、ヤクート北東部の標高1500メートルのシベリアアポロ(Parnassius arcticus )である。 [ 14 ]ヒマラヤ山脈では、 Parnassius epaphusなどの様々なアポロ属が標高6000メートルで発見されている。[ 15 ] : 221

さまざまなアゲハチョウの幼虫は、さまざまな植物を食べますが、ほとんどは、ウマノスズクサ科、バンレイシ科、クスノキ科、セリ科、ミカン科の 5 つの科のうちの 1 つだけに依存しています。これらの有毒植物の一部を食べることで、幼虫はアリストロキア酸を隔離し、幼虫とこれらの植物の成虫の両方を有毒にし、捕食者から身を守ります。[ 16 ]同様に、Parnassius smintheus は、捕食者から身を守るために、宿主植物Sedum lanceolatumからサルメントシンを隔離します。[ 17 ]アゲハチョウの族 Zerynthiini (Parnassiinae)、Luehdorfiini (Parnassiinae)、Troidini (Papilioninae) は、宿主植物としてほぼ独占的にウマノスズクサ科を使用します。
例えば、ヒガシクロアゲハ(Papilio polyxenes)の野生での主な食草はクイーンアンズレースですが、ニンジン、パセリ、ディル、フェンネルなどのニンジン科の園芸植物も食べます。[ 18 ]
成虫のアゲハチョウは蜜を吸うだけでなく、泥や時には糞も吸う。[ 19 ]


ビンガム(1905)に引用されているアゲハチョウ科の形態的特徴の詳細な記述は以下のとおりである。 [ 20 ]: 1、2
卵。「ドーム型で、表面は滑らかか、あるいは不明瞭な多面体状で、高さは幅ほど高くなく、やや革のような質感で、不透明である。」(ドハーティ)
幼虫。体長は太く、体表面は滑らかか、背面に一連の肉質の突起がある。第4節には隆起した肉質の突起(いわゆるフードまたはクレスト)がある場合もある。第2節には横方向の開口部があり、そこから幼虫が自由に突き出ている。また、直立した二股の腺状の肉質器官があり、そこから強烈で刺激的な、やや不快な臭いを発する。
蛹。形態は様々だが、多くの場合、後方に湾曲している。角張っており、頭部は切形または丸みを帯び、腹部の背面は滑らかまたは結節状である。尾部で付着しており、通常は垂直な位置にあり、さらに中央部を絹糸で巻いて固定している。パルナシウス属では、蛹は葉の間の緩い絹糸の網の中に置かれる。
成虫。翅の形状は非常に多様である。後翅には尾部がしばしばあり、それは細い場合もあれば、幅広くへら状になる場合もあるが、常に第4脈の末端部の延長である。Armandia属では、後翅の末端部は第2脈と第3脈の先端部、および第4脈で尾部に伸びている。前翅(Parnassius属とHypermnestra属の例外を除く)には12本の脈がすべて存在し、さらに短い内部脈である第1a脈[ 21 ]があり、これは常に背縁で終わる。
アゲハの仲間、オオアゲハ( Papilio cresphontes )の発達段階
アゲハチョウ科を他のチョウ科と区別する主な特徴は次のとおりです。[ 1 ]
アゲハチョウはベイツ型擬態を行う。これは、チョウの外見が不味い種に酷似することで捕食を防ぐ行動である。アゲハチョウは擬態を行う多くの動物とは異なる。タイガーアゲハ(Papilio glaucus)はベイツ型擬態に関して雌限定の多型性を示し、カナダタイガーアゲハ(Papilio canadensis)などの他の種は擬態を全く示さない。[ 22 ]
捕食者には、アカハネムクドリ、ペンシルベニアホタル、ゴマダラトカゲ、ミドリオオアオイトトンボ、セイタカアオグモ、中国カマキリ、ヒヤヒヤハダ、シマスカンクなどがいる。[ 18 ]
一部の種では、個体によって外見が全く同じとは限りません。例えば、Papilio glaucus(ヒガシタイガーアゲハ)では、Y染色体連鎖によって雌が野生型(黄色と黒)か黒化型(黄色の地色が濃いメラニンに置き換わった)かが決まります。[ 23 ]この遺伝的差異は、黒化が単一の遺伝子によって制御され、その遺伝子が生物のドーパミンレベルを制御していることに起因します。通常、翅の地色に見られる黄色の色素沈着の生成をドーパミンが助ける酵素BASが抑制されます。色素沈着がないため、蝶はほとんど黒色(黒化型)に見え、Battus philenor (アゲハチョウ科の一種)のベイツ型擬態となります。また、 Papilio glaucusの中には完全に黒色ではないものもあり、いくつかの個体は中間的な「すす色」を持ち、温度に敏感です。[ 22 ]
さまざまな多型(野生型、黒色型、および「すす状」の中間型)は、擬態種であるBattus philenor の地理的分布と個体数に依存しており、その翅の色は地理的な場所によって変化する。[ 22 ]捕食者にB. philenorと間違えられるためには、Papilio glaucus の翅の背景色は、同じ地域に生息するB. philenorの色と一致している必要がある。研究はこの理論を裏付けており、米国南東部では、黒色の雌の相対的な個体数がB. philenorと地理的に相関していることがわかっている。
アゲハチョウ科の中でも、擬態を行うのはごく一部の種に限られます。擬態を行うのは雌雄どちらか一方か、また擬態が単型か多型かは種によって異なります。特に注目されている現象の一つに、雌限定多型があります。これは、ある種の雌だけが擬態を行い、多型性を示すもので、しばしば遠縁の異なる警告色のチョウを擬態します。この多型性は、アフリカアゲハチョウPapilio dardanusに見られます。このチョウの雌は、翅の色模様に関して3つの異なる形態を持ちます。ベイツ型擬態のための白黒模様、同種の雄に似た黒と黄色の模様、そして同種の老齢の雄に似たオレンジ色の斑点模様です。[ 24 ]ベイツ型擬態を持たないこの種のオスはメスよりも捕食者に捕食される頻度がはるかに高いことを考えると、擬態型に比べて適応度を低下させるように見える非擬態型の翅模様をメスが示す理由は依然として疑問である。アゲハチョウ科のパイプバインもベイツ型擬態を示す。
この現象についてはいくつかの仮説が立てられており、中でも注目すべきは擬似性選択仮説と雄回避仮説の2つである。擬似性選択仮説では、雄の蝶は雄のように見える雌に積極的に近づき、雌だと認識できるほど近づくと性的な行動へと行動を穏やかにする。[ 25 ]雄回避仮説では、求愛行動は有害で時間がかかり、捕食者を引き寄せる可能性があるため、雌の蝶は雄の嫌がらせを避けるために擬態する。[ 26 ]
ある研究では、各形態の雌に対する雄の反応を記録し、雄は一貫してベイツ型擬態を好み、次に黒と黄色の形態、そしてオレンジ色の斑点のある形態を好むことがわかった。[ 24 ]科学者たちは、頻度依存選択によって3つの代替戦略すべてに同等の成功がもたらされたと結論付けた。ベイツ型の雌は捕食者の被害が最も少なかったが、性的嫌がらせによって適応度が最も低下し、他の2つは性的嫌がらせは少なかったが、捕食者の攻撃によって適応度も低下した。
交尾後、オスのパルナシネは、メスの生殖器の開口部を塞ぎ、他のオスが交尾するのを防ぐために、糊状の物質を分泌します。[ 27 ]彼らは、食草の葉の裏側に個々の卵を産みます。[ 19 ]卵が産み落とされた後は、親による投資はありません。
蛹は通常、尾端挙筋で基質に固定され、頭は絹の帯で支えられて上を向いている。しかし、アポロ属の蛹は地面の残骸の中で蛹化し、ゆるい繭を作る。温帯地域では、冬は蛹休眠期で過ごす。
アゲハチョウは大きく、色彩豊かで魅力的であるため、蝶の収集家たちの注目を集めてきました。中でも最も大型のトリバネアゲハは特に人気が高く、収集家向けに蝶の養殖場で飼育されています。
この科の多くの種は、幼虫の段階でミカン科の植物を餌とし、中には柑橘園の害虫となるものもいる。
オレゴンアゲハはオレゴン州の州昆虫です。ヒガシタイガーアゲハはバージニア州の州昆虫であり、ジョージア州、デラウェア州、サウスカロライナ州の州蝶です。クロアゲハはニュージャージー州とオクラホマ州の州蝶です。
テーブルトップロールプレイングゲーム「ランサー」には、スワローテイルという名の支援とセンサーに特化したメカが登場する。[ 28 ]