甲殻類
514カンブリア紀–現世
甲殻類(こうかくるい、Crustacean、学名:Crustacea)は、節足動物を大まかに分ける分類群の一つ。分類学上は甲殻亜門(こうかくあもん)とされる。エビ、カニ、オキアミ、フジツボ、ミジンコなどが含まれる。
およそ7万種が記載され、深海から海岸、河川、湿地まで、あらゆる水環境に分布するが、主に海で多様化している。陸上の生活に完全に適応しているのはワラジムシ類とダンゴムシ類など僅かである。
系統関係については、21世紀現在、汎甲殻類説が最も有力視されている。すなわち甲殻類は六脚類と共に単系統群の汎甲殻類を成し、六脚類は側系統群の甲殻類から分岐したとされる。
体は複数の体節(somites)からなり、前端は先節と直後5節の体節の癒合でできた頭部(head, cephalon)で、残りの胴部の体節は多くが前後で胸部(thorax)と腹部(abdomen、軟甲類の場合は pleon)としてまとめられるが、その構成は系統によって様々である。多くが併せて十数節ほどであるが、少ないものでは数節(鰓尾類)、多いものでは数十節に達し(カブトエビ、多くのムカデエビ)、胸部と腹部の区分が見られないものもある(ムカデエビ)。頭部と胸部全体、または頭部と胸部の一部の体節は更に癒合が進み、頭胸部(cephalothorax)を構成することがある。頭部ないし頭胸部は背面から伸びた甲羅状の構造があり、背甲(carapace)と呼ばれる。これによって頭部と胸部、あるいは全体を覆っているものが多いが、全くこれを欠くものもある。
先節由来の眼は側眼(複眼)と中眼(単眼)の両方、もしくは片方のみをもつ。中眼は主にノープリウス幼生期(後述)で顕著に見られ、ノープリウス眼(nauplius eye)と呼ばれている。複眼は原則として他の節足動物のように頭部の表面に密着するが、能動的な眼柄に突出(十脚類、無甲類など)、もしくは透明の頭部の内部に収まる(ミジンコ類など)ように変化した場合もあり、全く眼を欠くものもある(ムカデエビ、カシラエビなど)。
体の各体節には基本として1対の付属肢(関節肢)があり、第1触角以外の付属肢の基本形は途中から外肢(exopod)と内肢(endopod)に分かれた二叉型(biramous)で、これらの分岐より前の原節(protopod)は2節から3節に分れる、外側に副肢(epipod、または外葉 exite)、内側に内葉(endite、または内突起)という付属体がある。これらの構造は種類により多様な機能に合わせ変形したり退化している。
頭部には第1-2体節由来の2対の触角があり、前後それぞれ第1触角(first antenna、antennule)および第2触角(second antenna、antenna)と呼ばれる。第1触角は基本として単枝型であるが、軟甲類とムカデエビでは複数の二次的な分岐をもち、二叉型や三叉型のように見える。通常、第1触角は第2触角に比べて退化的であるが、カイアシ類とムカデエビの場合はむしろ第1触角の方が発達で、第2触角は小さく目立たない。第2触角の直後に口があり、その直前には頭楯(clypeus、または口前部 epistoma)と上唇(labrum)という先節由来の2枚の構造体、直後には第3-5体節由来の大顎(mandible)・第1小顎(first maxilla, maxillula)・第2小顎(second maxilla, maxilla)という3対の付属肢(顎)があり、口の周りで口器を構成する。大顎と小顎の間には、1対の擬顎(paragnath)という第3体節の腹板から変化した構造体をもつ。また、基部1節の肢節のみからなる六脚類や多足類の大顎とは異なり、甲殻類の大顎は多くが大顎髭(mandibular palp)という、それ以降の肢節に当たるの部位を外側にもつ。
胴部の付属肢(胴肢 trunk limb、胸部の場合は胸肢 thoracopod)は主に移動(歩行もしくは遊泳)に使われるが、多様な特化様式が見られ、例えばその内肢は把握用の鋏や鎌(亜鋏状)、外肢は退化消失、内葉は咀嚼用の顎基(gnathobasee)、副肢は呼吸用の鰓に変化した場合がある。前方1対もしくは複数対の胴肢が顎脚(maxilliped)に特化し、直前の顎とともに口器に加わる場合もある。腹部はほとんどの場合では付属肢を欠くが、軟甲類の場合は胸肢とは形態が異なった腹肢(pleopod)をもつ(そのため、軟甲類の「腹部」は他の甲殻類の腹部に相同でなく、単なる「特化した胸部の後半部」ではないかという説もある)。肛門をもつ末端の部分は尾節(telson)で、体節ではないが、肛門節(anal somite)とも呼ばれ、1対の尾叉や尾鞭(caudal furca、caudal ramus)などという可動の構造をもつことが多い。
寄生性の種類では付属肢や体節が失われていたり、極端な場合はフクロムシやシタムシのように節足動物に見えない姿のものがある。
甲殻類は既知最小級と最大級の現生節足動物を同時に含んだ分類群であり、体の大きさはヒメヤドリエビが全長0.09 mmから、タカアシガニの足を広げて3mまでの広い範囲にわたる。
甲殻類の生息環境は海を中心としている。鰓脚類は大部分が陸水産であるが、それ以外の甲殻類はほとんどが海産である。海中に於いてはプランクトン性のものから、底性、潜行性とさまざまなものが、極地や深海の熱泉を含むあらゆる環境に生息している。陸上であれだけ優勢な昆虫類が海産種をほとんど持たない理由として、往々に甲殻類が多くのニッチを占めていることが挙げられる。
淡水では鰓脚類、十脚類(エビ、カニ)など分類群は限られるが、多くの種があり、河川、湖、池から小さな水路、あるいは地下水にまでさまざまな場所に生息する。海から切り離されて淡水となった湖には、海産の群の特殊なものが出現する場合があり、海跡動物と呼ばれる。
陸に生息するものは更に種類が少なく、カニ類、ヤドカリ類と等脚類(ワラジムシ・ヒメフナムシ・ダンゴムシ)、端脚類(ヨコエビ)、カイアシ類と貝虫類などの少数の種が知られている。土壌生物として繁栄しており、一般に土壌中のバイオマスとしては上位を占め、しばしば優占する。
殆どの甲殻類は鰓呼吸を行うため水は必須であり、陸生の甲殻類も鰓呼吸のために水分を蓄える仕組みを持つ。ワラジムシやダンゴムシは白体(偽気管)で空気呼吸が可能であり、鰓呼吸を必要としない。
十脚類では他の動物と共生生活をするものも知られる。カニ、ヤドカリとイソギンチャク、ハゼとテッポウエビなどが有名である。
人によく知られているのは遊泳性や歩行性のものだが、固着性(蔓脚類)や寄生性(ウオノエ、鰓尾類など)のものも多い。食性は肉食のものから草食、デトリタス食、雑食、寄生性まで多岐にわたる。
幼生は原則として先頭3対の付属肢(第1触角・第2触角・大顎)のみを持つノープリウス幼生(Nauplius)で、変態を行い、後方から徐々に体節を追加しながら成長する。より発生の進んだ形で孵化するものや、成体に近い姿で生まれるものもある。繁殖時には卵が孵化するまでメスの育児嚢や腹肢等に付着させるものが多い。また孵化後もしばらく親が保護する習性を持つものが等脚類などに知られている。カリブ海では真社会性のテッポウエビが発見されている(以上、朝倉(2003)等から)。
甲殻類の節足動物は、約5億年前の古生代カンブリア紀から既に出現したと考えられる。現存の高次分類群(綱と亜綱)の化石記録の中で、鰓脚類・軟甲類・シタムシ類はカンブリア紀、貝虫類はオルドビス紀、鞘甲類とムカデエビ類はシルル紀まで遡れる。貝虫類は殻が微化石としてよく産出し、予想される最多の種数は現生種(約2万)より化石種(約3万 - 5万5,000種)の方が多いほどである。一方、カイアシ類の最古(カンブリア紀)化石記録は断片的のため確実でなく(確定的な全身化石は白亜紀が最古)、ヒゲエビ類・鰓尾類・カシラエビ類の確定的な化石は未だに発見されていない。