Cerambycidae

カミキリムシ科 (Cerambycidae)

木材の達人：長い触角を持つ穿孔虫の多様な世界

目：鞘翅目 | 科：カミキリムシ科

主な特徴

カミキリムシ科(Cerambycidae)は、一般にカミキリムシまたは長角甲虫として知られ、鞘翅目内で最も種が豊富で生態学的に重要な科の一つを代表しています。世界中の4,000以上の属に分布する約35,000の記載種を含み、これらの甲虫は木質植生を含むほぼすべての陸生生息地を成功裏に植民地化しました。科の一般名は、ほとんどの種が所有する特徴的に伸長した触角に由来し、これらは典型的に体長に等しいか超え、重要な感覚機能を果たします。

カミキリムシは顕著な形態的多様性を示し、体長は3ミリメートル未満の微小な種から170ミリメートルの長さを超える印象的な巨人まで及びます。南米のタイタンカミキリムシ(Titanus giganteus)は、世界最大の甲虫の一つであるという栄誉を保持しており、記録された最大長は168ミリメートルに近づきます。体型は細長く円筒形から頑健でやや平坦化されたものまで変化し、異なる生態的ニッチと寄主植物との関連への適応を反映しています。

決定的特徴：カミキリムシ科の最も特徴的な特性は、それらの触角であり、これは典型的に糸状(糸のような)または剛毛状(剛毛のような)で11節から構成されています。多くの種、特に雄では、これらの触角は体長の2～3倍に達することができます。触角は単に伸長しているだけでなく、寄主植物からの化学信号や潜在的な配偶者からのフェロモンを検出する感覚受容体で密に覆われています。

カミキリムシの着色は、樹皮に対する偽装を提供する隠蔽的な茶色と灰色から、輝く金属色調、黒い背景に黄色、赤、オレンジ、または白の鮮やかなパターン、スズメバチや他の不食性昆虫の目立つ擬態まで及びます。多くの種は警告色—潜在的な捕食者に化学防御または不食性を広告する警告色を示します。外皮は滑らかで光沢があるか、または独特のパターンを作る細かい短毛、鱗片、または直立した剛毛で密に覆われている場合があります。

カミキリムシの体構造は、科全体にわたっていくつかの一貫した特徴を示します。頭部は典型的に前方を向いており(前口式)、植物組織を噛むように適応したよく発達した大顎を持っています。複眼はしばしば大きく、触角の挿入部で深く切れ込んでいる(腎臓形)か、または触角の挿入によって完全に分割されている場合があり、4つの別々の目のように見えます。前胸は一般に円筒形で、しばしば側方棘または結節で武装されています。鞘翅(翅鞘)は腹部を覆い、平行側面、先細り、または先端で切断されている場合があり、時々末端腹節を露出させます。

性的二形は多くの種で顕著です。雄は典型的に雌よりも長い触角を持ち、拡大した大顎、より頑健な体、または特徴的な着色を示す場合があります。一部の種では、雄は雄間の戦闘または求愛ディスプレイで使用される角、拡張された跗節、または拡大された腿節を含む精巧な修飾を担っています。

幼虫は円頭穿孔虫として知られ、成虫とは劇的に異なる外観を呈します。それらはクリーム白から淡黄色の着色を持つ細長い、やや円筒形の蛆虫です。頭部はよく発達し、強く硬化しており、木材を穿孔するように適応した強力な大顎を持っています。扁平頭穿孔虫(タマムシ科)とは異なり、カミキリムシ幼虫は長さ全体にわたって比較的均一な体幅を持ち、劇的に拡大した前胸を欠いています。体節は横襞によって明確に示され、幼虫は典型的に無脚であるか、または足の微小な痕跡のみを持っています。

カミキリムシ科の識別方法

カミキリムシの正確な識別には、他の甲虫科と区別する形態的特徴の集合への注意が必要です。伸長した触角は即座の視覚的手がかりを提供しますが、科レベルでの確実な識別のためには、いくつかの他の特徴を調べる必要があります。

成虫の主要診断特徴

触角構造は、カミキリムシを認識するための最も信頼できる初期特徴を提供します。触角は顕著な触角結節または複眼の間に挿入され、典型的には眼の内縁に位置します。各触角は11節から構成され(融合により時折10として現れる)、第1節(柄節)は典型的に頑健で、残りの節は長く柔軟な構造を形成します。触角は一般に糸状ですが、一部のグループでは鋸歯状(鋸歯状)、櫛歯状(櫛状)、または団扇状(扇状)の場合があります。

跗節式は別の重要な診断特徴を表します。カミキリムシは5-5-5の跗節式を示しますが、第4節は典型的に非常に小さく、第3節の葉状突起内に隠されており、見かけ上4-4-4の式(実際には偽4節または隠5節)を作り出します。この特徴は拡大下で最もよく観察され、カミキリムシを多くの類似した甲虫科と区別します。

眼の構造は追加の診断情報を提供します。複眼はしばしば触角が挿入される場所で切れ込んでおり(刻まれている)、腎臓豆またはC字形の外観を作り出します。一部の種では、眼は触角の挿入によって完全に分割され、上部と下部が分離されています。この分割眼の状態は特定の亜科で特に一般的です。

類似科からのカミキリムシ科の区別

対タマムシ科(Buprestidae)：カミキリムシは体をはるかに超えて伸びる長い、典型的に糸状の触角を持っていますが、タマムシは前胸背板の長さをめったに超えない短い鋸歯状の触角を持っています。カミキリムシは横断面で一般により円筒形ですが、タマムシは背腹に平坦化されています。成虫のカミキリムシは円形の脱出孔を生成しますが、タマムシは楕円形またはD字形の孔を作成します。

対ハムシ科(Chrysomelidae)：一部のハムシは表面的に小さなカミキリムシに似ていますが、カミキリムシは著しく長い触角(典型的に体長の半分を超える)と平均してより大きな体サイズを持っています。跗節構造は異なり、ハムシは第3跗節が二葉で第4が微小な真の偽4節を示します。

対カツオブシムシ科(Cleridae)：カツオブシムシはカミキリムシの糸状触角とは対照的に、棍棒状の触角を持っています。カツオブシムシはまた典型的により密に短毛があり、鞘翅に明確な肩を持つ異なる体型を持っています。

幼虫識別

円頭穿孔虫と呼ばれるカミキリムシ幼虫は、経済的に最も重要な木材穿孔昆虫の一つであり、いくつかの診断特徴を通じて確実に識別できます。最も特徴的な特性は、その長さ全体にわたってほぼ一貫した幅を維持する比較的円筒形の体であり、タマムシ幼虫(扁平頭穿孔虫)の劇的に膨張した前胸とは著しく対照的です。

頭部殻はよく発達し、強く硬化しており、通常茶色から暗褐色です。前胸に引っ込んでおらず、顕著に見えたままです。大顎は頑健で、強く硬化しており、木質組織を噛むように適応しています。体はクリーム白から淡黄色、細長く、肉質で、横襞または両生類—坑道内での移動を助ける膨張した領域によって示される明確な分節を持っています。

カミキリムシ幼虫は典型的に無脚(無足)であるか、または移動には機能しない胸部脚の微小な痕跡のみを持っています。代わりに、筋肉収縮と体節の両生類を使用してトンネルを通って移動します。体表面は滑らかであるか、または細かい剛毛で覆われている場合があります。成熟幼虫は典型的に20から50ミリメートルの長さを測定しますが、一部の種はかなり大きく成長します。

カミキリムシ幼虫によって作成された坑道は診断的です。これらのトンネルは横断面で円形であり、幼虫の円筒形の体形に対応しています。坑道は幼虫の成長に伴って徐々に直径が増加し、典型的に粗いフラス(木材粒子と糞便物質)で緩く充填されています。これは、タマムシ幼虫に特徴的な平坦化された坑道の密に詰まった細かいフラスとは対照的です。

脱出孔と損傷パターン

成虫の脱出孔はカミキリムシの存在の信頼できる証拠を提供します。これらの孔は完全に円形(楕円形またはD字形ではない)であり、その直径は脱出する成虫のサイズに対応し、種に応じて典型的に3から25ミリメートルの範囲です。孔は通常、滑らかな縁できれいに切断されています。幼虫摂食中に坑道から排出された、または成虫脱出中に排出された粗い繊維質のフラスの大きな蓄積が、樹皮表面に見えるか、または樹木の基部に蓄積されている場合があります。

内部損傷パターンは亜科と種によって異なりますが、一般に形成層と内樹皮に留まるか、または辺材または心材に深く侵入する可能性のある蛇行する坑道から構成されます。一部の種は木材を構造的に損なう可能性のある広範な坑道システムを作成しますが、他の種は比較的限られたトンネル掘削を生成します。脱出孔に導く出口坑道は典型的に木材表面に向かって傾斜します。

発生と主要生息地

カミキリムシは世界的な分布を示し、南極を除くすべての大陸に出現します。その多様性は熱帯および亜熱帯地域で最大ですが、温帯地域でもかなりの種数が発生します。科は顕著な生態学的振幅を示し、熱帯雨林から北方林、地中海林、サバンナ、散在する木質植生を持つ草原、さらには適切な寄主植物を持つ半乾燥地域まで、生息地を占めています。

世界的分布パターン

新熱帯区は最高のカミキリムシ多様性を支え、推定では南アメリカと中央アメリカに10,000種以上が発生することを示唆しています。インドマレー区、特に東南アジアも、数千種を含む例外的に多様な動物相を宿しています。アフロトロピカル区は、特に中央アフリカの森林地域でかなりの多様性を含んでいます。これらの熱帯地域は高い固有率を示し、定期的に新たに発見された種を産出し続けています。

温帯地域は全体的な多様性は低いですが、多くの経済的に重要な種を含んでいます。北アメリカは約1,000の在来カミキリムシ種を宿し、米国南東部で多様性が最も高くなっています。ヨーロッパには約600種が含まれ、ほとんどの国で包括的な分類学的処理と識別キーが利用可能です。ヨーロッパと北アジアにまたがる古北区には約2,500種が含まれています。オーストラリアは約1,400種の特徴的な動物相を宿し、その多くは大陸に固有です。

生息地の関連と要件

カミキリムシは基本的に木質植生と関連しており、ほぼすべての種が幼虫発達のために木材を必要とします。森林は種の大多数の主要生息地を表し、低地熱帯雨林から山地霧林、北方針葉樹林まで及びます。森林生態系内で、異なる種は寄主植物の好み、木材の状態、日光露出、森林遷移段階に基づいて異なるニッチを占めます。

多くの種は特定の寄主植物または植物群に対する顕著な特異性を示します。一部のカミキリムシは単一の植物種でのみ発達する極端な専門家ですが、他の種は寡食性(関連植物種を摂食)または多食性(多様な無関係な宿主を利用)です。宿主特異性は亜科間で異なり、一部のグループは厳格な専門化を示し、他のグループは広範な宿主範囲を示します。

微小生息地の好み：森林内で、カミキリムシは木材サイズ(小枝、大枝、幹)、木材状態(生きている、最近死亡、よく分解)、樹皮の存在、日光露出、および水分含有量に従って資源を分割します。一部の種は生きている木のみを攻撃し、他の種は最近殺された材料のみを植民地化し、さらに他の種はよく熟成または部分的に分解された木材を必要とします。垂直成層は根から幹を通って樹冠枝まで及びます。

開放林、サバンナ、および散在する木を持つ公園地は、しばしば日光に露出した木材を好む種を含む、異なるカミキリムシ群集を支えています。都市および郊外環境には、観賞および景観樹を利用する在来種、および人間が修正した生息地に定着したさまざまな導入種から構成されるカミキリムシ群集が含まれています。一部の種は日陰樹、観賞植物、および木造構造物の重要な害虫となっています。

草本植生を持つ草原とプレーリーは典型的にカミキリムシをほとんど宿しませんが、一部の種は大きな草本または亜低木の木質茎での繁殖に適応しています。そうでなければ樹木のない景観を通る河畔回廊は、木質寄主植物を提供することによってカミキリムシ個体群を支えることができます。

特化した生息地は独特のカミキリムシ動物相を支えています。竹林は竹茎での繁殖に特化した多数の種を宿しています。マングローブ林は、沿岸マングローブの独特の化学と潮汐サイクルに適応したカミキリムシを含んでいます。林木限界近くの高山および亜高山地域は、短い成長季節と同期した生活環を持つ寒冷適応種を支えています。

多くのカミキリムシ種は特定の森林条件との強い関連を示します。大直径の枯死木が豊富な原生林は、厚い樹皮、深い辺材、またはよく分解された心材を必要とする種を含む多様な群集を支えています。小直径材料と日光露出を持つ初期遷移林は異なる種群集を支持します。枯死木の利用可能性、サイズクラス分布、または微気候を変える森林管理慣行は、カミキリムシ群集に大きく影響する可能性があります。

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