オタマジャクシはどうしてカエルになる?体が変わるしくみ
オタマジャクシがカエルになるのは、成長に合わせて体のつくりが大きく変わるからです。この変化は「変態(へんたい)」と呼ばれ、体内のホルモンの働きによって進みます。後ろ足と前足が生え、長い尾が短くなり、呼吸や食べ物を取り込むしくみも変わっていきます。
水の中を泳ぐオタマジャクシと、陸に上がって跳ねるカエルは、姿が大きく違います。しかし、別の生き物に生まれ変わるのではなく、同じ一匹が成長する過程で体を作り替えているのです。
オタマジャクシがカエルになるまでの順番
多くのカエルでは、卵からかえったあと、次のような順番で姿が変わります。
- 卵からかえり、オタマジャクシになる。水中で生まれた幼生は、尾を動かして泳ぎながら育ちます。
- 先に後ろ足が生える。尾の付け根に小さな足が現れ、だんだん長くなります。このころはまだ尾を使って泳ぎます。
- 次に前足が現れる。前足が体の外に出て、四本の足がそろいます。顔つきや口の形も少しずつ変わります。
- 尾が短くなっていく。泳ぐための長い尾が小さくなり、足を使うカエルらしい姿に近づきます。
- 小さな子ガエルになる。多くの種類は水辺から陸にも出るようになります。まだ小さな子どもで、そこからさらに成長して大人のカエルになります。
神奈川県立生命の星・地球博物館は、ヤマアカガエルの変化を写真で紹介しています。後ろ足から先に生え、次に前足、そして尾が短くなるという順番を確かめられます。
しっぽはどこへ消えるの?
オタマジャクシの尾は、カエルになる途中でポロリと取れるわけではありません。尾の組織が少しずつ分解され、体の中に吸収されていきます。そのため、日ごとに尾が短く見えるようになります。
東京動物園協会は、シュレーゲルアオガエルの飼育記録の中で、上陸したばかりの幼生にはまだ長い尾が残る場合があり、最後には吸収されることを説明しています。四本の足が生えても、すぐに完全なカエルの形になるわけではないのです。
呼吸のしかたも水中向けから変わる
オタマジャクシは水中で暮らし、えらや皮膚を通して酸素を取り込みます。体が変わるにつれて肺が発達し、陸の空気を使った呼吸ができるようになります。カエルになってからも、湿った皮膚を通した呼吸は大切です。
ただし、足が生えた瞬間に、えら呼吸から肺呼吸へ一度で切り替わるわけではありません。種類によっては、まだオタマジャクシの姿のうちから肺も使っています。呼吸のしくみも、体の成長とともに少しずつ変わっていくものです。
そのため、変態が進んで陸に上がれるようになった個体は、ずっと水の中だけで生活する段階とは違います。多摩動物公園の飼育例でも、前足が出始めたころから水槽内に陸地を用意しています。
食べ物とお腹のしくみも変わる
姿だけでなく、食べ物にも変化があります。例えばヤマアカガエルのオタマジャクシは、池の壁などに付いた藻を口で削り取って食べます。ところが、カエルになると虫などを食べるようになります。
この変化に合わせて、体の内側も作り替えられます。東京大学などの研究では、アフリカツメガエルの変態中に、植物質の餌を食べる段階から動物質の餌を食べる段階へ変わるとともに、腸が短くなり、胃のつくりも変化することが説明されています。
つまり変態は、足や尾だけの変化ではありません。水中と陸上で違う暮らし方をするために、呼吸や消化など体全体が変わるのです。ただし、成長後も水中で暮らす種類がいるなど、生活する場所には違いがあります。
なぜ体が変わり始めるの?甲状腺ホルモンの役割
では、オタマジャクシの体は、どうして決まった順番で変わっていくのでしょうか。大切な役割を果たしているのが、体の中で作られる「甲状腺ホルモン」です。
甲状腺ホルモンは、体のさまざまな部分に「作り替えを進める」合図を送るような働きをします。その働きによって、足が発達し、尾が小さくなり、消化器や呼吸器などのつくりも変わります。
静岡大学の研究室は、甲状腺ホルモンが変態を進める中心的な役割を担い、ほかのホルモンも成長の速さや変化の進み方を調整すると説明しています。オタマジャクシが自分で「足を生やそう」と決めているのではなく、体内の仕組みに従って成長しているのです。
カエルになるまで何日かかる?種類で違う
オタマジャクシの時期の長さは、すべてのカエルで同じではありません。種類や育つ環境、個体によって違いがあります。
- モリアオガエル:ニフレルで飼育した例では、卵からかえた約3週間後に後ろ足が生え始め、その1週間~10日ほど後に前足が現れました。その後、数日で尾がなくなり上陸しています。これはその施設での観察例です。
- ツチガエル:東京動物園協会によると、卵からかえった年に子ガエルになるものもいますが、多くはオタマジャクシのまま冬を越し、翌年に姿を変えます。
同じ池に、まだ足のないオタマジャクシと、四本の足がある小さなカエルが一緒に見られることもあります。後ろ足、前足、尾の長さに注目すると、どの段階まで成長したかがわかります。