昆虫の飛び方は鳥の飛行方法とは全く違っていた!

翅を休めるトンボ

翅を休めるトンボ

鳥は、恐竜の子孫と言われていますが、恐竜が空を飛ぶには、さまざまな変化をしなければなりません。昆虫には、鳥のような強力な筋肉や、気嚢のような呼吸器官もありませんが、自由に飛んでいます。この記事では、昆虫の飛ぶ仕組みを簡潔に紹介しています。

▼目次

  1. 昆虫の4枚の翅の構造は鳥の羽とは違う
  2. 鳥が羽ばたく仕組み
  3. 昆虫が飛ぶ仕組み
  4. ポイントのまとめ

昆虫の4枚の翅の構造は鳥の羽とは違う

昆虫は、頭と胸と腹部の三つに分かれていて、頭部には2つの触覚、胸部には4枚の翅(はね)と6本の足を持っています。足には節があることから節足動物の仲間になります。(人の足にも節はありますが、人には背骨があるため脊椎動物に分類されています。)

昆虫の特徴と言えば、6本の足と節足動物の仲間ということですが、胸部にある4枚の翅(はね)も昆虫の特徴です

昆虫の、4枚の翅(はね)を詳しく見ると、鳥の羽の構造とは大きく違っていました。

鳥が羽ばたく仕組み

鳥は、恐竜の仲間が進化したと言われていますが、恐竜が飛ぶためには、大変な変革が必要です。恐竜の体は、本来飛べるようにはできていなかったからです。恐竜は飛ぶために、様々な体の変化を経て、その機能を勝ち取ったのでしょう。

例えば、体の前方にある歯は重いため、飛ぶためには不適です。そのため、歯ではなく、くちばしにしてしまい、食べ物を消化するのに必要な胃袋には砂粒を入れてすりつぶす構造にしました。胃袋は重くなりますが、体の重心付近にあるので、飛翔するのに適しています。

また、恐竜の尾は、飛ぶためには不要です。

さらに、恐竜が飛ぶために絶対に必要だったのは羽ばたくための羽です。これは、腕(前脚)を羽に変えることで実現しています。それと、羽をバタバタと羽ばたかせるための強力な筋肉も必要でした。そのため、羽のつけねには大きくて立派な筋肉があります。

このような強力な筋肉を動かすには、十分な酸素を供給するための特別な呼吸器官の「気嚢(きのう)」も必要不可欠です。幸いにも、気嚢は、元々恐竜の体に備わっていました。気嚢がなければ飛ぶことは出来なかったでしょう。

もちろん、鳥になれた恐竜は、恐竜の種類の中の一部でしょうが、体の機構を全て飛ぶために変えることで、空を飛べる鳥に進化できたのです。

昆虫が飛ぶ仕組み

オオシオカラトンボ

オオシオカラトンボ

昆虫の翅のつけね付近には、鳥のような強力な筋肉はありません。それでも、昆虫は自由に飛ぶことができます。昆虫の翅を動かしている筋肉は鳥とは違う構造なのです。

昆虫の胸部外側は、背板・側板・腹板などを節間膜で連結して、内側にある筋肉等を囲んでいます。

昆虫の翅を動かす飛翔筋(ひしょうきん)は、鳥のように翅には繋がっていません。

飛翔筋は、上下にある背板と腹板を繋いでいます。飛翔筋が収縮すると背板付近にある翅を押し下げます。そのため、翅は「テコの原理」で持ち上げられます。

逆に飛翔筋が伸びると、腹板の方向に引っ張られていた背筋は本来の弾力で元の方向に膨らみます。昆虫の翅は、このような、凹んだり膨らんだりする胸の上下運動によって羽ばたいているのです。

昆虫の翅の付け根にも小さな筋肉はありますが、これは飛んでいる時の方向を定める時に使う筋肉です。

ポイントのまとめ

鳥の羽ばたきの原理と比べると、昆虫は、随分省エネ構造で実現しています。
勿論、昆虫は、鳥に比べて小さくて軽いことなどが影響しているのでしょうが、小型体形に適した方法で自由に飛び回れる能力を身につけたのです。

現在、様々な生き物の構造を研究して、新しい仕組みを機械に取り入れる試みがされていますが、昆虫の飛翔方法を参考にした飛行物ができるかもしれません。