1. しわくちゃの はねを ひろげる ものは なに?
1. しわくちゃの翅は、何の力で広がるのか
1. 腹部から送られる体液が、翅を広げる
さなぎの から から 出た ばかりの チョウを 見ると、はねは ちいさくて しわしわです。これが ひろがる ひみつは、おなかの 中の えきです。チョウは おなかの えきを、はねに おくりこんで のばします[1]。おなかの えきが はねの すじに 入ると、内がわから おして はねを ひろげるのです。おくるほど、おなかは ほそく なり、はねは 大きく なります。
のびきるまでには、ときには 数十分 かかり、かたまるまでには もっと かかると いわれます。ただ、この 数十分は セミや トンボも ふくめた めやすです。チョウの しゅるいごとの 時間では ありません[2]。
じつは、から の 中に いる ときから じゅんびが はじまります。空気を すいこんで、おなかを ほそくし、えきを むねの ほうに あつめて、からだを 中から おすのです。こうして できた 力が、はねを のばします[3]。
では、そのえきは、はねの 中を どう とおって、さきまで とどくのでしょう。
見えている変化は、腹部の体液の移動
蛹の殻から出てきたばかりのチョウの翅は、小さくてしわくちゃです。この翅を広げるのは、成虫が腹部の体液を翅に送り込む動きです。送り込むほど腹部は細くなり、翅は大きくなります[1]。
かかる時間は、翅が伸び切るまでに時には数十分、固まるまでにはさらに時間がかかると説明されています。この「数十分」はセミやトンボもふくめた一般的な目安で、チョウの種ごとの決まった時間ではありません[2]。
準備は殻の中ですでに始まっている
辞典の説明では、殻の中の成虫は空気を吸い込み、腹部を細めて体液を胸部に集め、外皮に圧力をかけます。脱皮した直後の翅は、この体液の圧力で伸び、色づき、体の皮とともに硬くなります[3]。これは昆虫一般の記述なので、チョウの種ごとの細部までは書かれていません。
先に要点を言えば、基本の説明では、翅を広げるのは体液の圧力です。では、その体液は翅の中をどう通って、先端まで届くのでしょうか。
しわくちゃの翅を広げる力は何か。基本の答えは、成虫が腹部の体液(昆虫の血液にあたるもの)を翅に送り込み、その圧力で押し広げる、というものだ。送り込むほど腹部は細くなり、翅は大きくなる[1]。
この過程は、翅が出る前から始まっている。辞典(日本大百科全書)の記述では、蛹殻の中の成虫は空気を吸い込み、腹部を細めて体液を胸部に集めることで外皮に圧力をかける。脱皮直後の翅は、その圧力で伸びて色づき、体皮とともに硬化する[3]。ただしこれは昆虫一般の記述で、チョウの種ごとの細かい過程を示したものではない。
時間については、翅が伸び切るのに時には数十分、固まるまではさらに時間がかかるとされる。この数十分はセミ・トンボ・チョウをまとめた記述で、種ごとの固定値として読むべきではない[2]。なお、フロリダ自然史博物館(Florida Museum)の解説も、オオカバマダラが体液を翅に送り込み、翅を完全に広げて硬くしてから、初めて飛ぶと述べている[7]。順番は「広げる→固める→飛ぶ」だ。
要点は、翅の広がりが「体液を送る→圧力で広がる→硬くなる」の流れだという点にある。では、体液は翅の中のどこを通って先まで届くのか。
2. えきは、はねの 中を どう 通るの?
2. 体液は翅の中をどう流れて、先端まで届くのか
2. 翅脈の根元から先端へ ── 圧力を生むしくみ
アゲハの 羽化を X線CTという きかいで さつえいした えいぞうが あります。会社が 公開した えいぞうです。それを 見ると、えきは はねの つけねから さきまで、すこしずつ ながれこみました。おされて ちぢんで いた はねが、ひらいて いきました[4]。
はねの 中には、すじのような 通り道が あります。えきは、そこを 通ります。
ところで、えきを おしこむ 力は、ぜんぶ おなかから くるのでしょうか。コノハチョウの けんきゅうでは、くだの ような 空気の 通り道が ふくらんで、はねの すじを ふくらませる、と かんがえられて います[6]。ただし、これは 1しゅの かんさつから の かんがえで、力を じかに はかった わけでは ありません。
はねを ひろげる 力が どこから くるのか、チョウでは まだ 分かっていない ところが あります。
X線CTで見えた流れ
アゲハの羽化をX線CTで撮影した映像が、企業から発表されています。それによると、体液は翅脈の根元から先端へ徐々に流れ込み、圧力が加わることで、縮んでいた翅が開いて広がりました[4]。翅脈は、翅の中を通る筋のような部分で、体液の通り道にもなります。
ただしこれは企業の発表で、学術論文ではありません。流れの様子をつかむ手がかりとして読みます。
押す力は、体液だけではないかもしれない
タテハチョウの一種コノハチョウの研究では、羽化の途中で気管(体に空気を送る管)の中にたくさんのガスが生じて気管が膨らみ、そのことが翅脈を膨らませると解釈されています[6]。これは1種の観察からの解釈で、圧力を直接測った結果ではありません。
チョウの翅を広げる力が、体液の圧力と気管の膨らみのどちらにどれだけよるのかは、研究の途中にあります。分かっていない部分があるということです。
翅が広がったあと、翅の中の体液はどうなるのでしょう。実は、そこでさらに別のことが起きているようです。
体液は翅の中をどう通るのか。アゲハの羽化をX線CTで撮影した株式会社キャステムの発表では、体液が翅脈の根元から先端へ徐々に流れ込み、圧力が加わることで、縮んでいた翅が開いて広がった[4]。これは企業のプレスリリースで、査読された論文ではない。体液が根元から先へ流れるという大まかな像を得る手がかりにとどめるのが妥当だろう。
では、その圧力は何が生むのか。コノハチョウ(Kallima inachus)を扱った章では、羽化中に気管の中に多量のガスが生じて気管が膨らみ、その膨張が翅脈を膨らませると解釈されている[6]。ところが、この解釈は1種の観察にもとづくもので、翅脈内の圧力そのものが測られたわけではない。
つまり、体液を腹部から送る圧力と、気管の膨張の寄与がどう分かれるのかは、チョウでは十分に分かっていない。第1章の「体液の圧力で広がる」という説明は、広く書かれた基本の答えであって、内訳まで確定した答えではないことになる。
この点を頭に置くと、次の疑問が出てくる。圧力で押し広げたなら、広がった翅の中の体液は、そのまま残るのだろうか。
3. ひろがった あとの えきは、どう なるの?
3. 広がった翅の体液は、そのあとどうなるのか
3. 送り込んだ体液を、あとで抜く ── セミの測定とチョウの手がかり
セミの 羽化を はかった けんきゅうが あります。はねの おもさが 40分ほどで 6ばいほどに なり、ひろがり おわった はねは、体の おもさの 16パーセントほどに なりました。そのあと、はねの おもさは きゅうに へりました[5]。
えきを おくりこむだけでなく、そのあとで ぬいて いたのです。ただし、これは セミの けっかです。チョウに 同じ 数字を あてはめる ことは できません。
コノハチョウの けんきゅうでは、羽化の あと、はねの 中の えきは すこしずつ 出ていき、さいごには 細ぼうの ない はねに なる、と されます[6]。
セミの けんきゅうでは、ひろがった はねが つぶれない のは、空気の 通り道が ふくらんで いるから、という かせつも あります。
そのころ、からだの 外に 赤い えきを 出す チョウも います。それは 血なのでしょうか。
セミで測られた「入れて、抜く」
セミの羽化を調べた2023年の研究が、広がる翅の重さの変化を測っています。翅の質量は40分ほどで約6倍になり、広がり終えた翅は体重の約16%でした。その後、翅の質量は急に減りました。研究チームは、セミが翅に体液を送り込むだけでなく、そのあとで抜くことを示した、と報告しています[5]。
この数字はセミの結果です。チョウに同じ数字を当てはめることはできません。
チョウ(コノハチョウ)の手がかり
コノハチョウの研究でも、羽化のあとに翅の中の体液が徐々に排出され、細胞の死も進んで、最終的に細胞のない翅になると書かれています[6]。送り込んだ体液は、翅が広がったあとに少しずつ減っていくと考えられています。
セミの研究には、広がった翅がつぶれないのは気管が膨らんでいるからではないか、という仮説も出てきます[5]。体液が抜けても、翅の形が保たれる理由の説明を試みたものです。
体液の出入りが、羽化の間に何度も起きている。そんな中で、成虫は体の外へも赤い液を出します。次は、その正体です。
広がった翅の中の体液は、そのまま残るのか。セミを使ったSalcedoらの2023年の研究(Scientific Reports)が、この問いに数字で答えている。翅の質量は約40分で約6倍になり、広がり終えた翅は体重の約16%を占めた。ところがその後、翅の質量は急に減る。この結果から、セミは翅に体液を送り込むだけでなく、あとで抜くことが示された[5]。
ここで注意が要る。この数字はセミのもので、チョウに当てはめることはできない。チョウの翅の質量変化を、同じ形で測った資料は、今回の材料にはなかった。
チョウでの手がかりは、コノハチョウを扱ったZhangらの2025年の章にある。羽化後、翅内の体液は徐々に排出され、細胞死も進んで、最終的に細胞のない翅になるという[6]。セミの測定と向きは合うが、こちらは解釈を述べた記述であり、量を測った結果ではない。
では、体液を抜くのに、なぜ翅はつぶれないのか。Salcedoらは、気管が膨らむことで翅が広がったまま保たれる、という仮説を立てている[5]。仮説の段階の説明であり、チョウで確かめられたわけではない。
体液の出入りが進む一方で、成虫は体の外へ赤や緑の液を出す。それは血なのか。次の章で扱う。
4. 羽化の とちゅうで 出る 赤や みどりの えきは、血なの?
4. 羽化の途中で出す赤や緑の液は、血なのか
4. 赤や緑の液は血ではない ── 蛹便という排泄物
はねが のびる ときに、チョウが 赤や みどりの えきを 出す ことが あります。血が 出たように 見えて、びっくりする 人も いるでしょう。
でも、あれは 血では ありません。さなぎの ころの うんちです。「ようべん」と よばれて います[1]。
この えきを 出す わけまでは、本には かいて ありません。ただ「さなぎの ころの うんち」と だけ、かいて あります。
だから、羽化の ときに 出る 赤や みどりの えきは、けがでは なく、ようべんです。ようすを 見まもって かまいません。
赤い液の正体
翅が伸びる途中で、チョウは赤や緑の液体を排泄することがあります。日本自然保護協会の解説は、これを蛹の時代の排泄物、つまり蛹便(ようべん)だと説明しています。血ではありません[1]。
羽化の場面を見たことがない人は、赤い液を見て、翅を傷めたと思うかもしれません。けれども、これは羽化に伴って見られることがある現象として紹介されています。
体液を送って翅を広げ、赤い液を出し、翅を固める。ここまでが羽化の流れの一部です。それでは、この途中でじゃまが入ると、翅はどうなるのでしょうか。
羽化中に見られる赤や緑の液は、血ではないのか。日本自然保護協会の解説(石井実、2011)は、これを蛹時代の排泄物、つまり蛹便(ようべん)だと説明する[1]。血液が漏れたものではなく、蛹の時代に由来する老廃物だということになる。
見た目が血に近いために、傷ついたと誤解されやすい。この液を出すことは翅の広がりと同じ時期に起こるが、翅を広げる力の源になっているかどうかは、資料からは言えない。排泄と翅の伸長を、因果で結ぶことは避けたい。
では、翅の伸長は、外から邪魔が入るとどうなるのか。
5. はねが ひろがる 間に、さわると どう なるの?
5. 羽化中の翅は、じゃまされるとどうなるのか
5. 翅が十分に広がらない条件 ── 場所・翅脈・外からの刺激
はねが ちゃんと のびない ことが あります。たとえば、ひろがる ばしょが たりない とき、えきを はこぶ すじが きずついた とき、ものに ふれた とき、風で ふかれた ときです。
のびないと、その あとの 活動が できなく なる、と ネットの 百科じてん(Wikipedia)に 書いて あります[2]。
だから、羽化を 見つけたら、さわらずに 少し はなれて 見ます。はねを ひろげる ところは、チョウの 大じな 時間です。
オオカバマダラの はなしでは、はねが ひろがって かたまって から、はじめて とびます[7]。
羽化は 夜に 多い、と かいた ものも あります。でも、どうして 夜に 多いのかは、ここでは 分かりません。
広がらない条件
翅が十分に伸びないことがあります。広がる場所が足りないとき、体液を運ぶ翅脈が傷ついたとき、物に触れたり風に吹かれたりしたときなどです。そうなると、その後の活動ができなくなる、とWikipediaの「羽化」には説明されています[2]。
羽化が夜に多いことと関連づける記述もありますが、なぜ夜や朝に多いのかを、この記事の資料からは言えません。
邪魔をしない観察のコツ
この条件は、観察のコツにも読みかえられます。翅が広がるには、まわりに空間が要ります。触れたり、風を当てたりしない。羽化を見つけたら、少し離れて静かに見ます。
オオカバマダラの解説では、チョウは翅に体液を送り込み、翅が完全に広がって硬くなってから、初めて飛びます[7]。硬くなるまでの時間は、この解説に書かれていません。
ここまでで、翅が広がるしくみの流れが見えました。では、これを自分の目で確かめるには、どこを見ればいいのでしょうか。
翅の伸長は、いつでも成功するわけではない。広がる場所が足りない場合、体液を運ぶ翅脈が傷ついた場合、物に触れたり風で吹かれたりした場合に、翅が十分に伸びず、その後の活動ができなくなることがある、とWikipediaの「羽化」の項は述べる。ただし二次資料の記述で、種ごとに確かめた結果ではない[2]。翅脈が体液の通り道であることを思い出せば、翅脈の傷が伸長を妨げる理由は理解しやすい。
この資料は、羽化が夜に多いことと関連づける記述も載せている。ただし、なぜ夜や朝に多いのかを説明する根拠は、今回の材料の中にはない。
圧力で広げる方式は、広がる途中の翅が外力に弱いことを意味する。そのため、広がる間の空間と静けさが条件になる、と読める。ただしこれは、資料の記述をもとにした読み方であり、種ごとの実験で確かめられた限界値ではない。
広がりきったあとのことは、Florida Museumの解説が簡潔に述べている。オオカバマダラは、体液を翅に送り込み、翅を完全に広げて硬くした後に、初飛行をする[7]。硬くなるまでにかかる時間は、この解説に書かれていない。
6. 羽化に 出会ったら、どこを 見れば いいの?
6. 羽化に出会ったら、どこを見ればいいのか
6. 出口 ── 羽化を見つけたら、観察する場所と、原典の読み方
もし 羽化に 出会ったら、さわらずに、少し はなれて 見ましょう。見る ところは、3つ。おなかが 少しずつ ほそく なるか。はねが どのくらい 大きく なるか。赤い えきが 出るか。
時間も はかって みましょう。はねが 大きくなるまで、何分 かかったでしょうか。ものさしで 大きさを 書くと、くらべやすいです。
羽化は 夜に 多い ことが ある ようです。むりに 夜の 外へ 出ず、見られたら 見る、くらいで いいでしょう。
もっと 知りたく なったら、「チョウの 羽化」や「ようべん」について、大人の 人と いっしょに 調べて みましょう。
羽化に出会う機会は多くありません。もし出会えたら、次の点を見てみましょう。
腹部が少しずつ細くなっていくか。翅の大きさがどう変わるか。赤い液を出すか。時間も、スマートフォンやタイマーで測っておくと、後で比べられます。数十分という目安が、目の前のチョウにも当てはまるかを確かめられます。
触れたり、風を当てたりしない。翅が広がる空間をふさがない。これが、資料から読みとれる観察のコツです。
まだ分かっていないのは、チョウの翅脈内の体液量や圧力、気管の寄与、翅が硬くなるまでの時間です。調べたくなったら、日本自然保護協会の石井実「チョウの不思議話(1)」を開き、「蛹便」と「体液を送り込む」の部分を、この記事と読み比べてみましょう。
観察するなら、次の項目が手がかりになる。腹部が細くなる様子、翅の大きさの変化、赤や緑の液を出すタイミング、そして翅が伸び切るまでの時間だ。時間は数十分という一般的な目安と比べられる。触れたり風を当てたりせず、距離をとって見ること。
日本語で読める原典なら、石井実「チョウの不思議話(1)」(日本自然保護協会、2011)がある。体液を翅に送り込む話と蛹便の説明が短くまとまっているので、本記事の第1章・第4章と読み比べ、どの言い方が資料にあり、どれが本記事の読み方かを線引きしてみるとよい。セミの数字(第3章)の出どころはSalcedoらの論文で、PMCで公開されている。
チョウでは、翅脈内の体液量や圧力、気管の寄与、翅が硬くなるまでの時間が、まだはっきりしていない。セミの結果をチョウに延ばして考えてよいのか。それ自体が、次に調べる価値のある問いだ。
しらべた もとの じょうほう
参考にした情報源
参考にした情報源と、その使い方
出典について:日本自然保護協会の解説、Wikipedia、日本大百科全書、キャステム社の発表、Salcedoらの論文、IntechOpenの章、Florida Museumの解説を使った。何に使ったかは、それぞれの項目の最後に書いている。Wikipediaと辞典、企業の発表は、一次資料ではない。
- 石井実「自然しらべ2011 チョウの不思議話(1)」日本自然保護協会、2011年。https://www.nacsj.or.jp/magazine/1706/ (翅に体液を送り込んで広げること、蛹便について)
- Wikipedia「羽化」。https://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%BE%BD%E5%8C%96 (翅が伸びる時間の目安と、広がらない条件について。二次資料)
- 日本大百科全書「羽化」(コトバンク)。https://kotobank.jp/word/%E7%BE%BD%E5%8C%96-439020 (殻の中での準備と、体液の圧力で翅が伸びることについて。辞典)
- 株式会社キャステム プレスリリース(PR TIMES、2021年7月9日)。https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000104.000035017.html (アゲハの羽化のX線CT映像について。企業発表)
- Salcedo M, et al. Scientific Reports, 2023(セミの翅の羽化)。https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10113369/ (翅の質量の変化と、体液を送り込んだあとに抜くことについて)
- Zhang et al. "Role of Microstructures in Eclosion and Wing Expansion of Butterflies" IntechOpen, 2025。https://www.intechopen.com/chapters/1229488 (コノハチョウの気管の膨らみと、翅内の体液の排出について)
- Florida Museum "A monarch metamorphosis"。https://www.floridamuseum.ufl.edu/science/a-monarch-metamorphosis/ (オオカバマダラが翅を広げて硬くしてから飛ぶことについて)
なおした ところ
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