〈第 28 回 山﨑賞〉

10 アゲハとアオスジアゲハの観察～アゲハとアオスジアゲハの成長を量る～

１.研究の動機
チョウの幼虫を飼うとたくさんの葉を食べたくさんのふんをする。チョウになるまでにどのくらい葉を食べて、どのくらいふんをするのか疑問に思い、小学４年生の時にアゲハとアオスジアゲハの食べた葉の面積 とふんの数を調べて観察した。
しかし、葉によって厚さが異なりふんの大きさもさまざまなので、今年は電子天秤を使って正確に重さを量り、観察したいと思った。
また、４年生の夏休みは梅雨が長く続き、卵も幼虫もなかなか見つけることができなかったが、５年生の夏休みは猛暑で、卵も幼虫もあちこちで見つけることができた。天気によって産卵や幼虫の成長に変化があるのではないかと思い、照度の異なる場所でも育て観察してみることにした。
２.研究の目的（１）アゲハとアオスジアゲハの食べる葉の重さ、ふんの重さ、幼虫の重さはどのくらいか。
（２）アゲハとアオスジアゲハの食べる葉の重さ、ふんの重さ、幼虫の重さはどのくらい違うか。
（３）食べる葉の重さとふんの重さにはどんな関係があるか。
（４）明るさの違いによって食べる葉の重さ、ふんの重さ、成長にどんな差が出るか。
以上のことを中心に観察し、表やグラフも用いて考えまとめる。
３.研究の方法（１）アゲハとアオスジアゲハの卵を採ってくる。
（２）幼虫が生まれたら大きさと重さを量り、重さを量った食草の上に乗せ、タッパーに入れ、穴をあけたラップでふたをする。
（３）生まれた順に番号を付け、アゲハとアオスジアゲハを明るい窓際に 6 匹ずつ、暗くした廊下に 6 匹ずつ置く。毎日決まった時間に、番号順に、幼虫の大きさ、重さ、食べた葉の重さ、ふんの数と重さを、電子天秤も使って測定する。
（４）4 令幼虫になったら飼育箱に移し、羽化するまで飼育箱で育て観察する。

ふんの重さを計測中

窓際に置いた幼虫

廊下に置いた幼虫

4.条件の決め方
窓際と廊下の照度と温度を約 2 週間、計測
窓際の照度
平均 4422 ルクス
温度 平均 31.1 度
ろう下の照度
平均 2.6 ルクス
温度 平均 30.7 度
窓際と廊下の照度は、全く違うということがわかる。

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５．結果と考察羽化したさなぎ死んでのまましまった

死んでしまった時期

死んでしまった理由

窓
５
1５令になる時
脱皮できなかった
廊下
５1
さなぎの時
固定が外れた窓
５1
さなぎになる時脱皮できなかった
アオスジ
アゲハ
廊下
３３
アゲハは、 12 匹中 10 匹がチョウになった。
アオスジアゲハは、12 匹中 8 匹がチョウになった。しかし、そのうち窓の 2 匹は、羽化する時にさなぎの皮がうまく脱げなかったので、羽根が開かなかった。 廊下の 3 匹は、まだ、さなぎのままであった。
（１）食べた葉の重さ、ふんの重さ、幼虫の重さはどのくらいか（単位 g）
アゲハ
アオスジアゲハ
窓廊下
全体窓
廊下
全体
食べた葉の重さの総量の平均
8.022
6.176
7.015
9.387
8.036
8.711
ふんの重さの総量の平均
1.973
1.368
1.643
2.439
2.223
2.331
幼虫の最大体重の平均
1.853
1.366
1.587
2.246
1.898
2.072
アゲハの食べた葉の重さ総量は、全体の値で、ミカンの８㎝×3.5 ㎝の葉、16 枚分
アオスジアゲハの食べた葉の重さの総量は、全体の値で、クスノキの 8 ㎝×4 ㎝の葉、21 枚ふんの重さの総量と幼虫の最大体重の値が似ていた。
（２）アゲハとアオスジアゲハの食べた葉の重さ、ふんの重さは、幼虫の重さはどのくらい違うか
アオスジアゲハは、アゲハの約 1.2 倍の重さの葉を食べ、約 1.4 倍の重さのふんをして、幼虫の最大体重は約 1.3 倍になった。
（３）食べた葉の重さを１００とした時、ふんの重さの比の値はどのくらいか
アゲハ

アゲハ
アオスジアゲハ
食べた葉の重さ：ふんの重さ
食べた葉の重さ：ふんの重さ
1令１００ ：
１１００ ：
１
2令１００ ：
５１００ ：
９
3令
１００ ： １０１００ ： １２
4令
１００ ： １５１００ ： １８
5令
１００ ： ２９１００ ： ３０
全体
１００ ： ２３１００ ： ２７
アゲハもアオスジアゲハも全体では食べた葉の重さのおよそ１/4 がふんの重さになっている。幼虫が成長するにしたがって、ふんの重さの比の値が上がっているのは、１令から３令までの幼虫が食べる葉は新芽なので水分が多く、５令幼虫が食べる葉は新芽以外で水分が少なく繊維が多いためではないか。また、５令幼虫は、さなぎになるためにからだをしぼるので、ふんも多くなるはずだ。１令から４令までの幼虫は、幼虫の重さが１日で２倍、３倍になる日があったので、食べた葉は主に成長に使われるのではないか。
（４）明るさの違いで食べた葉の重さ、ふんの重さ、成長にどんな差が出るか
アゲハもアオスジアゲハも明るい窓際に置いた幼虫のほうが、たくさん食べて、たくさんふんをして、幼虫の最大体重も重くなった。それぞれ、重さの重い順に順位を付けて表に並べてみた。アゲハは明るさによって、はっきりと二つに分かれたが、アオスジアゲハはアゲハほどはっきり分かれなかった。アゲハのほうが、明るさの影響を受けやすいのではないか。

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食べた葉の重さの総量の重い順
順位

アゲハ

１２３４５６７８９101112窓４窓６窓１窓５窓３廊下６廊下２廊下１廊下５廊下４廊下３

アオスジ

ふんの重さの総量の重い順幼虫の最大体重の重い順

順位

順位

アゲハ

アオスジ

アゲハ

アオスジ

窓３1窓４窓３１窓６窓３窓６２窓６窓６２窓４窓６廊下５３窓５廊下２３窓３窓２窓５４廊下６廊下３４窓５窓５廊下２５窓３廊下５５窓１廊下５窓２６窓１窓５６廊下５廊下４廊下４７廊下２窓２７廊下３廊下３窓４８廊下４廊下４８廊下６廊下２廊下３９廊下５窓４９廊下２窓４窓１10廊下１廊下１10廊下１窓１廊下１
11廊下３窓１11廊下４廊下１廊下６
12廊下６12廊下６
これは、食草の木の大きさが関係しているのではないか。
アオスジアゲハの食草のクスノキは、アゲハの食草のかんきつ系の木よりも大きい。木が大きいと日陰の部分も当然多くなる。だから、アオスジアゲハは、アゲハほど育つ場所の明るさの影響を受けないのではないか。
また、アオスジアゲハは、羽化した時に飛び回って、なかなか写真を撮ることができなかった。外を飛んでいる様子を見てもアオスジアゲハはアゲハよりもすばしっこくて、飛ぶ力が強い。これも、食草のクスノキが大きいということが関係しているのではないか。卵を生む新芽も木の一番高いところにたくさんあった。飛ぶ力が強くないと高い木まで飛んで卵を生み付けられないから、飛ぶ力が強くなったのではないか。

6．まとめ
自然界でほとんどの幼虫が死んでしまうのは、数多くの天敵がいるからと思っていたが、今回、それだけではないとわかった。脱皮をしたり、さなぎになったり、羽化することはとても危険なことなのに、なぜチョウは変態をするのだろうか。生まれて殻を食べたばかりの幼虫は、アゲハもアオスジアゲハも、１/1000ｇだった。そんなに小さな幼虫が約３週間で、アゲハは平均で約1600 倍、アオスジアゲハは平均で約 2100 倍もの重さになった。それは、たくさんの葉を食べ、たくさんのふんをしただけではなく、変態したからこそ、こんなに大きくなれたのではないか。
アゲハは片方の羽根の長さの平均で約 45 ㎜、アオスジアゲハは平均で約 43 ㎜のチョウになった。アゲハのほうが全体的に羽根は大きかったが、アオスジアゲハはアゲハよりも胴が太くなるので、幼虫の最大体重も重くなると分かった。チョウによって、特徴が違うことも分かった。
今回初めて 20 匹を超える幼虫を同時に飼ったので、毎日の食草の確保が大変だった。特にアゲハの１令から３令の幼虫が食べる新芽の確保が十分にできず、ミカンとキンカンの２種類の葉を使って補った。次回は、食草の違いによって、食べる葉の重さやふんの重さ、成長にどんな影響が出るのか調べたい。
また、今まで、幼虫は５令の時に急にたくさんの葉を食べるので、幼虫が大きく育つためには、５令幼虫の時にたくさんの葉を食べればよいと思っていた。しかし、今回、５令幼虫の時に十分に食草を与えたが、今までに育てた幼虫よりも全体的に小さかった。何令の時の食べる葉の量が、幼虫の大きさに影響するのか調べたい。そして、いろいろな種類のチョウを育て観察し、その特徴を調べてみたい。

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