Thermonectus marmoratus は 、サンバーストダイビングビートル やイエロースポットダイビングビートル という一般名で知られる、比較的色彩豊かな北米産のゲンゴロウ の一種です。 [ 1 ] このゲンゴロウの行動は、水中に潜る際に空気の泡を運ぶことから、スキューバダイバーに例えられています。 [ 2 ] その水生幼虫期は、動物界で初めて記録された二焦点レンズ の使用例です。このゲンゴロウは、主眼に 2 つの網膜 と 2 つの異なる焦点面 を二焦点レンズのように使用し、近距離から遠距離へと視覚を切り替えることで、獲物を容易かつ効率的に捕獲します。 [ 3 ]
鮮やかな警告 色を持つため、動物園でよく展示され、時にはアベドゥス・ヘルベルティ (野生でも一緒に見られる[ 4 ] )や他の水生甲虫と一緒に展示されることもある[ 5 ] 。
卵と幼虫の発育 母親が産んだ卵は最初は 長さが 3.5 ~ 4 mm で、色素 や特別な特徴がなく、白く不透明です。胚が 発達するにつれて、より半透明に見え始めます。発達の約 3 分の 1 の時点で目が外部から見えるようになりますが、頭部が識別できるようになるのは発達のほぼ半分の時点です。[ 18 ] T. marmoratus の 幼虫は 脚、柔らかい体、触角を持ち、水生で、主に蚊の 幼虫や他の水生動物を捕食します。甲虫は陸上で蛹になり 、卵から成虫になるまで 28 日かかります。[ 19 ]
視覚系
複数の網膜 科学者たちは、 Thermonectus marmoratus の幼虫の視覚系が、カメラの二焦点 機能に似た非常に複雑な目を持っていることを発見しました。この甲虫は合計 12 個の目 (頭の両側に 6 個ずつ) を持ちますが、網膜は 合計 28 個あります。[ 20 ] 生物の発生初期には、ゲンゴロウとショウジョウバエ ( Drosophila ) などの他の昆虫種の間には、多くの保存された機能と細胞系統があります。しかし、目 2 つを形成する細胞の数が多いことや、眼組織の大規模な再編成など、いくつかの顕著な違いもあります。これは、発生の後期段階での光受容体の移動で特に観察されます。 [ 21 ] また、目は筋肉 に付着していないため、動かすことができません。代わりに、この甲虫は頭を左右に動かすことで視野をスキャンします。[ 22 ] 幼虫の目は、視葉として機能する 6 つの異なる 神経網(絡み合った 神経 の集まり)にマッピングされています。カブトムシが成虫になると、これらの神経網は退化し、成熟した視葉に置き換わります。成虫のカブトムシは、他の多くの昆虫と同様に複眼を 発達させます。[ 23 ]
眼帯 頭部の両側にある6つの目に加えて、幼虫には眼帯もあります。この眼帯にはレンズ はなく、網膜組織で構成されています。科学者たちは、これが頭頂部の視界の隙間を埋める役割を果たし、光の変化(上空にいる捕食者の存在を示す可能性がある)をカブトムシの幼虫に知らせることができると考えています。[ 24 ]
二焦点レンズ ゲンゴロウは、非対称な珍しい二焦点レンズを持っています。 レンズの中央のタンパク質の構成は、端の部分とは異なっています。 [ 25 ] 科学者たちは、このレンズの差異が、各眼の複数の網膜と密接に関係していることを発見しました。二焦点非対称レンズにより、眼内に2つの画像が形成され、それぞれが網膜の1つに焦点を合わせます。非対称性により焦点が合っていない画像もずれるため、焦点が合った画像だけが1つの網膜に表示されるようになり、解像度 がさらに向上します。[ 26 ]
参考文献 1 2 MORGAN, RC (1998). "5". "水の世界への窓", Backyard BUGwatching . pp. 4–6 . ↑ 「ロサンゼルス動物園と植物園|カブトムシ、サンバーストダイビング」 。 ロサンゼルス動物園と植物園。 2019年 4月24日 取得 。 ↑ ドーン・フラー(編集済み)(2010年8月24日) 「二重焦点レンズの虫が生物学者を困惑させる」 ScienceDaily ScienceDaily LLC 2010年 8 月25日 閲覧 1 2 J. Velasco; VH Millan (1998). "砂漠の小川に生息する2種の大型昆虫の摂食習性:Abedus herberti (半翅目:Belostomatidae) と Thermonectus marmoratus (鞘翅目:Dytiscidae)". Aquatic Insects . 20 (2): 85– 96. Bibcode : 1998AqIns..20...85V . doi : 10.1076/aqin.20.2.85.4500 . ↑ O'Sullivan, T. 「Thermonectus marmoratusの飼育研究」 (PDF) . セントルイス動物園. 2018年 4月9日 取得 . ↑ 「サンバーストダイバーズビートル – Thermonectus marmoratus」 . arizonensis.org . 2018年 4月9日 取得 。 1 2 3 A.V. エヴァンス、JN ホーグ (2006)。カリフォルニアの甲虫 類 フィールドガイド 。カリフォルニア大学出版局。p . 73。ISBN 978-0-520-24655-3 。1 2 EVANS, DL; SCHMIDT, JO; 編 (1990). 昆虫の防御、被食者と捕食者の適応メカニズムと戦略 。ニューヨーク州立大学出版局、アルバニー。482 ページ。 {{cite book}}: CS1メンテナンス: 場所の発行元が見つかりません (リンク)↑ MILNE, L; MILNE, M. (1980). "Marbled Diving Beetle (Thermonectus marmoratus)," The Dobbin Society Field Guide to North American Insects and Spiders . Alfred A. Knopf, NY. pp. 542+ plate 96. ↑ 「サンバーストダイビングビートル|セントルイス動物園」 。www.stlzoo.org 。 2019年 4月24日 取得 。 ↑ Meinwald, Jerrold; Huang, Qing; Vrkoč, Jan; Herath, Kithsiri B.; Yang, Zhi-Cai; Schröder, Frank; Attygalle, Athula B.; Iyengar, Vikram K.; Morgan, Randy C. (1998年3月17日). "ミラソルボン:ゲンゴロウ(Thermonectus marmoratus)の防御分泌物由来のマスクされた20-ケトプレグナン" . 米国科学アカデミー紀要 . 95 (6): 2733– 2737. Bibcode : 1998PNAS...95.2733M . doi : 10.1073/pnas.95.6.2733 . ISSN 0027-8424 . PMC 19637 . PMID 9501158 . ↑ Arnett Jr, RH; Jacques Jr, RL (1981). "Thermonectus marmoratus," Simon and Schuster's Guide to Insects . New York, Toronto and London: Simon and Schuster Inc. pp. 86–87 . ↑ MORGAN, RC (1992). 「サンバーストゲンビリア Thermonectus marmoratus の自然史、飼育管理、展示」、AAZPA/CAZPA 年次会議議事録 、pp. 457–464 。 ↑ 「サンバーストダイバーズビートル|昆虫館」 。audubonnatureinstitute.org 。 2019年 4月24日 取得 。 ↑ Vinson, M. (2002年5月15日). 「グランド・ステアケース・エスカランテ国定公園の水生生態系と無脊椎動物」 (PDF) . ユタ州立大学. 2018年 4月9日 取得 . ↑ Shaverdo, HV (2005). Konstantinov; Tishechkin; Penev (eds.). "旧北区および新北区からの潜水性甲虫類(鞘翅目:ゲンゴロウ科)の新記録". イゴール・コンスタンティノヴィチ・ロパチンの80歳の誕生日を祝う甲虫類の分類学と生物学に関する論文集 : 327–331 . ↑ 「種 Thermonectus marmoratus – サンバーストゲンゴロウ」 。BugGuide 。 2018年 4月9日 取得 。 ↑ Stecher, Nadine; Stowasser, Annette; Stahl, Aaron; Buschbeck, Elke K. (2016年7月)「サンバーストダイバーズビートル Thermonectus marmoratus (昆虫綱: ゲンゴロウ科) の幼虫の眼の胚発生: 形態学的研究」 Evolution & Development 18 (4): 216– 228. doi : 10.1111/ede.12192 . ISSN 1525-142X . PMID 27402568 . S2CID 3306073 . ↑ Sbita, Sarah J.; Morgan, Randy C.; Buschbeck, Elke K. (2007 年 12 月). "サンバーストダイバーズメバチ Thermonectus marmoratus (鞘翅目: ゲンゴロウ科) の眼と視葉の変態". Arthropod Structure & Development . 36 (4): 449– 462. Bibcode : 2007ArtSD..36..449S . doi : 10.1016/j.asd.2007.08.003 . ISSN 1467-8039 . PMID 18089121 . ↑ Mandapaka, Karunyakanth; Morgan, Randy C.; Buschbeck, Elke K. (2006年7月10日). "網膜は28個だが眼は12個だけ:ゲンゴロウ科のThermonectus marmoratus幼虫の視覚系の解剖学的分析". The Journal of Comparative Neurology . 497 (2): 166– 181. doi : 10.1002/cne.20974 . ISSN 0021-9967 . PMID 16705677 . S2CID 43655882 . ↑ Stecher, Nadine; Stowasser, Annette; Stahl, Aaron; Buschbeck, Elke K. (2016). "サンバーストダイバーズビートル Thermonectus marmoratus (昆虫綱: ゲンゴロウ科) の幼虫の眼の胚発生: 形態学的研究". Evolution & Development . 18 (4): 216– 228. doi : 10.1111/ede.12192 . ISSN 1525-142X . PMID 27402568 . S2CID 3306073 . ↑ Buschbeck, Elke K.; Sbita, Sarah J.; Morgan, Randy C. (2007 年 9 月). 「捕食性ゲンゴロウ Thermonectus marmoratus (鞘翅目: ゲンゴロウ科) の幼虫によるスキャン行動は、獲物を捕獲する前に視野を拡大する」 Journal of Comparative Physiology A . 193 (9): 973– 982. doi : 10.1007/s00359-007-0250-x . ISSN 0340-7594 . PMID 17639412 . S2CID 25983950 . ↑ Sbita, SJ; Morgan, RC; Buschbeck, EK (2007年12月)「サンバーストゲンゴロウ、Thermonectus marmoratus (鞘翅目:ゲンゴロウ科) の眼と視葉の変態」。Arthropod Structure & Development . 36 (4): 449– 462. Bibcode : 2007ArtSD..36..449S . doi : 10.1016/j.asd.2007.08.003 . PMID 18089121 . ↑ Mandapaka, Karunyakanth; Morgan, Randy C.; Buschbeck, Elke K. (2006). "網膜は28個だが眼は12個だけ:ゲンゴロウ科のThermonectus marmoratus幼虫の視覚系の解剖学的分析". Journal of Comparative Neurology . 497 (2): 166– 181. doi : 10.1002/cne.20974 . ISSN 1096-9861 . PMID 16705677 . S2CID 43655882 . ↑ Stahl, Aaron L ; Baucom, Regina S; Cook, Tiffany A; Buschbeck, Elke K (2017年11月)。 「 複雑 な 眼 の ための複雑なレンズ」 。Integrative and Comparative Biology。57 ( 5): 1071–1081。doi : 10.1093/icb / icx116。ISSN 1540-7063。PMC 5886344。PMID 28992245 。 ↑ Stowasser, Annette; Rapaport, Alexandra; Layne, John E.; Morgan, Randy C.; Buschbeck, Elke K. (2010年8月24日). "画像分離機能を備えた生物学的二焦点レンズ" . Current Biology . 20 (16): 1482– 1486. doi : 10.1016/j.cub.2010.07.012 . ISSN 1879-0445 . PMID 20691594 .