蚊を見つけたら叩き殺したいですか?恐竜もそう思ったかもしれない

蚊は毎年夏の夜になると、その独特のブンブンという音で私たちの気分を台無しにしますが、蚊を嫌うのは人間だけではありません。

1億年以上前、巨大な恐竜たちが湿気の多いジャングルで休んでいたころ、これらの小さな空飛ぶ生き物の祖先が恐竜たちの周りを飛び回り、同じようなブンブンという音と鋭い口器を使って恐竜たちを同じように嫌悪させる機会を探していたと想像してみてください。そうです、この吸血生物は私たち人間よりもずっと前に地球上に現れたのです。

では、最も古い蚊はいつ出現したのでしょうか?

恐竜の周りをブンブン飛び回る中期レバノン蚊の再現。 （写真提供：南京地質古生物学研究所）

古代の吸血鬼

現在、蚊の種は 3,500 種以上存在しますが、蚊の個体が小さく脆弱であることと、化石の保存が難しいことから、蚊の初期の進化の歴史は常に不明瞭でした。

広義の蚊科には、カ科とその兄弟科である Dixidae、Corethrellidae、Chaoboridae が含まれます。分子生物学によれば、この動物は三畳紀（約2億5000万年前から2億100万年前）に起源を持つはずで、その頃には兄弟門はすでにカ科と別れていた。現存するクラウンギャルド科の2つの亜科、CulicinaeとAnophelinaeは、ジュラ紀に出現したと推測されています。

しかし、ジュラ紀にはカ科の化石は発見されておらず、これは実は常識に反している。

この時期に発見された圧縮化石（堆積物の中で平らな形に圧縮された化石で、琥珀に保存された鮮明な立体化石よりも詳細が少なく保存状態が悪い）は、カ科の化石であると説明されることが多いが、化石の保存状態の完全性と鮮明さは琥珀化石とは比較にならないため、これらの「カ科」化石の識別と分類はより困難であり、実際にはカ科の一部である可能性がある。カ科の化石の出現に関する最も古い記録は、1億年前の中期白亜紀に科学者がビルマの琥珀の中で発見したものです。

吸血鬼一家の系譜（画像提供：ダニー・アザール）

ドラゴンとの舞踏

古生物学の最も魅力的な点は、常に驚きがあるということです。

中国科学院南京地質古生物学研究所のレバノン人研究者ダニー・アザ氏は、レバノンの琥珀の中から最古の雄の蚊の化石2つ、中間型レバノン蚊（Libanoculex intermedius）を発見し、これを新しい亜科に分類した。彼らは1億3000万年前の白亜紀初期に生息していました。この発見により、カ科の化石記録は3000万年前まで遡ることになる。

1億3000万年前の琥珀の中からレバノン産の雄の蚊2匹が発見された（写真提供：南京古生物学研究所）

そして驚くべきことに、この2匹のオスの蚊は実際に明らかな吸血特性を示していました。この発見は現代の蚊の習性とは全く逆であるため、驚くべきものだ。現代の吸血蚊はすべてメスの蚊です。繁殖するためには、動物の血液から十分なエネルギー物質とタンパク質を補給する必要があります。現代のオスの蚊はすべて「菜食主義者」であり、植物の蜜や、果実、茎、葉の樹液を食べます。

植物の樹液を吸うオスの蚊（画像出典：Wikipedia）

科学者は、遠い白亜紀に生息していたこれらの蚊が吸血蚊であることをどうやって知るのでしょうか?これは、昆虫の吸血行動には動物の皮膚を突き通すことができる口器がしばしば必要となるためであり、これは昆虫の祖先が植物の樹液を吸うために使用した長い「突き刺すような吸血」口器に由来している可能性が高い。

この研究で、科学者たちは南京地質古生物研究所のレーザー共焦点顕微鏡や蛍光顕微鏡などの先進的な科学機器を使用して注意深く観察し、2つの琥珀の中の雄の蚊が鋭い三角形の下顎と小さな歯のある細長い構造を含む独特の吸血口器を保存していることを発見した。ということは、このオスの蚊もその時代には吸血鬼だったということになります。

中生代の長い口を持つ昆虫の化石。非常に長い口器が囲まれている。スケール: 5 mm (画像提供: Conrad C. Labandeira)

裸子植物の受粉を助ける長い口を持つ昆虫、アニュウササバエの復元図（写真提供：ヤン・ディンフア）

琥珀に埋もれた雄の蚊の口器の詳細、スケール：10μm（写真提供：南京地質古生物学研究所）

鋭い三角形の顎と小さな歯を持つ細長い構造、スケール：50μm（画像提供：南京地質古生物学研究所）

蚊の吸血対象は多岐にわたります。哺乳類に加えて、爬虫類、両生類、さらには魚類や無脊椎動物も含まれます。したがって、恐竜が地球を支配していた時代に、蚊が恐竜から遠ざかっていたとは想像しがたい。したがって、少なくとも 1 億 3000 万年前には、厄介な蚊がすでに巨大な恐竜の周りに群がり、血を吸う機会を待っていたと考えるのが妥当です。

蚊についてはさらに説明する必要がある...

最古の蚊が発見されたレバノンの琥珀は、レバノンとシリア南西部で発見されました。レバノンの琥珀は密度が低く、比較的壊れやすく、傷つきやすいため、宝石採掘には適していませんが、その起源は白亜紀前期のバレミアン期、つまり約1億3000万年から1億2500万年前まで遡ることができます。また、熱帯または亜熱帯地域の温帯または高温の気候で形成された可能性があるため、多数の内包物を含む最も古い琥珀の産地の一つであり、当然のことながら古生物学研究の巨大な宝庫となっています。

これらの琥珀からは、頭が平らな泥バチの最も古い科も発見されました。蚊の琥珀化石2つも、ダニー・アザール氏が収集した約500個の琥珀の中から発見されたもので、レバノン産琥珀の研究の可能性をさらに証明するものである。

ダニー・アザールはレバノンの自然の中で琥珀を採集している（画像提供：著者）

この研究により、蚊の進化の歴史に関する私たちの理解が再び更新されました。このことは、本来の蚊科の出現時期を3000万年前に遡らせただけでなく、その独特な口器の構造は、当時のオスの蚊も血を吸っていたことを証明した。しかし、現代の雄の蚊はどのようにして「菜食主義者」に退化したのでしょうか?

一部の科学者は、外的な理由として、白亜紀に被子植物が繁栄し始め、「植物環境」が拡大したと考えている。

利益の観点から言えば、第一に、蚊による吸血は吸血される宿主にとってWin-Winのビジネスではありません。吸血の過程で、怒った宿主によってさまざまな方法で殺されないことを保証することは困難です。気をつけないと、夫婦ともに死亡する「蚊の悲劇」が起きる恐れがある。第二に、吸血はオスの蚊にとって必須ではなく、メスの蚊がリスクを負うのは次の世代を繁殖させるときだけです。菜食主義者になることで、食べるスペースが広くなり、食べることの難しさが軽減され、「一斉に捕まる」ことも防げるので、オスの蚊が菜食主義者になることを選択するのは理解できます。もちろん、これは科学者の単なる推測であり、特定の進化のプロセスについては、さらなる研究のためにさらに多くの化石証拠が必要です。

つまり、蚊は人類の歴史の一部であるだけでなく、地球上の生命の歴史における古代の登場人物でもあるのです。彼らの存在は進化の奇跡を証明するだけでなく、自然の多様性の一部でもあります。

参考文献:

[1] Dany Azar、Andre Nel、Diying Huang、Michael S. Engel、「最古の化石蚊」、Current Biology (2023)、https://doi.org/10.1016/j.cub.2023.10.047。

[2] Soghigian, J.、Sither, C.、Justi, SA 他。系統ゲノム学は蚊の宿主利用の歴史を明らかにします。 Nat Commun 14、6252（2023）。 https://doi.org/10.1038/s41467-023-41764-y。

著者: Wang Guanqun、Liu Yun、Danny Azar、Huang Diying

著者所属：中国科学院南京地質古生物学研究所

この記事は「サイエンスアカデミー」の公開アカウントからのものです。転載の際は公開アカウントの出典を明記してください。