Research press release

古生物学:遠い昔の昆虫の翅が解き明かす昆虫のコミュニケーションの起源

Communications Biology

Palaeontology: Ancient wing sheds light on insect communication origins

このほど発見された昆虫の翅の化石で観察された複数の特徴が、翅を用いたコミュニケーションを示す最古の証拠になったことを報告する論文が、Communications Biology に掲載される。この知見は、昆虫が翅を使って情報を発信することが石炭紀後期(約3億1000万年前)から始まっていた可能性を示唆している。

多くの昆虫は、翅の形や色に加えて、翅が発する音を使って、交尾相手を引き寄せたり、捕食者から逃れたりしている。こうした行動が、いつ、どのようにして進化したのかは分かっていない。コミュニケーションに使われている構造と他の目的に使われている構造を、翅化石において区別するのが難しいからだ。

今回、André Nelたちの研究チームは、フランスのリエヴァンで昆虫の翅の化石を発見し、ティタノプテラ目の新種の翅であることを明らかにした。ティタノプテラ目は、キリギリスに似た巨大な捕食性昆虫で、翅の長さは最長のもので33センチメートルを超えていた。Nelたちは、この新種をTheiatitan azariと命名した。テイアー(Theia)は、ギリシャ神話に登場する光の女神だ。この翅は、これまで最古とされていたティタノプテラ目種の化石や翅を使って音を出していたと考えられているPermostridulus brongniartiの化石よりも約5000万年古い。Nelたちは、一部のティタノプテラ目種(T. azariを含む)の前翅の中に、さまざまな角度や形状の複数のパネルが存在していることを見いだした。これらのパネルは、コミュニケーションのために翅を使って光を反射させたり、音を発したりする化石昆虫や現生昆虫の持つパネルに似ている。T. azariは、翅を使って光を反射させたり、パチパチという音を発生させたりすることでコミュニケーションを行っており、この翅の形状と構造から、それが可能だったのは、こうしたパネルのためであると示唆された。

以上の知見は、昆虫の進化史を通じて、翅が昆虫のコミュニケーションにとって重要だったことを明確に示しており、T. azariがコミュニケーションのために翅を使用していた最古の昆虫種であることを示している。

The discovery of a fossilized insect wing, the features of which provide the earliest evidence so far of wing-based communication in insects, is reported this week in Communications Biology. The finding suggests that insects may have been using their wings to broadcast information since the Late Carboniferous period (approximately 310 million years ago).

Many insects use wing shape, colour or sound, to attract mates or deter predators. How and when these behaviours evolved has been uncertain because structures used for communication are difficult to distinguish from those used for other purposes in fossilized wings.

André Nel and colleagues discovered a fossilized insect wing in Liévin, France, belonging to a previously unidentified species of giant predatory grasshopper-like insect — Titanoptera — the largest of which had wingspans in excess of 33 centimeters. The authors have named the new species Theiatitan azari in reference to Theia, the Greek Titan goddess of light. The wing predates both the previously oldest known Titanoptera, and the remains of Permostridulus brongniarti, an insect that is thought to have used its wings to produce sound, by approximately 50 million years. The researchers identified multiple panels of varied angles and shapes within the forewings of some Titanoptera, including in T. azari, which are similar to those of other fossilized and modern insects that use their wings to reflect light or generate sound for communication. The shape and structure of the wing suggests that these panels may have allowed T. azari to communicate by using its wings to reflect light or produce crackling noises.

The findings, which highlight the importance of wings in insect communication throughout their evolutionary history, make T. azari the oldest known insect species to date to have used its wings for communication.

doi: 10.1038/s42003-021-02281-0

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