カブトエビの解剖学

米国サウスカロライナ州グリーンウッドのランダー大学のRichard Foxによる。

背甲目はオタマジャクシエビであり、世界中でわずか10種しか知られていません。彼らは静かで、魚のいない、通常は一時的な淡水に生息し、そこで底を這ったり、水中で泳いだりします。 彼らは両方のタイプの移動と摂食のために前部体幹付属肢を使用します。オタマジャクシエビは堆積物食者であり捕食者です。彼らは時々水田に豊富にいます。 背甲目は、主に甲羅（noto=背中、ostrac=殻）、固着性の複眼、および生殖セグメントの後方の付属肢を持つ点で無甲目と異なります。体幹は約40のセグメントで構成され、大きな胸部と小さな腹部に分かれています。

実行可能なオタマジャクシエビの卵は、Ward’s Natural Science Co.を含む幅広いサプライヤーから入手できます。この会社は、ユタ州の一時的な池の底から卵を含むデトリタスを収集し、「生きた化石」という名前で出荷しています。卵は簡単に孵化し、エビは実験室で成熟するまで育てることができます。したがって、どの実験室でも生きているオタマジャクシエビを見ることが可能です。これは、生物学者、特に米国東部に住む生物学者がめったに得られない機会です。通常提供される卵はTriops longicaudatusのものですが、Triops cancriformisは他のウェブショップから入手できます。

すべての背甲目は似ており、この演習はどの種にも使用できます。すべての北米種は西部（または北方）であり、Triops（= Apus）またはLepidurus属に属しています。このページでは、外部解剖学を強調しています。 内部器官は、ブラインシュリンプなどの無甲目のものに似ています。いつものように、生きている材料は保存されたものよりも好ましいですが、特に外部解剖学の研究にはどちらも許容されます。

8cmの培養皿の池の水で生きているオタマジャクシエビを調べます。皿を顕微鏡のステージに置き、サブステージライトをオフにして、泳ぐのを見てください。 背甲目は、ほとんどの水生動物と同様ですが、無甲目とは異なり、背光反応を示し、背部を光源に向けて泳ぎます。自然界では、通常の水泳姿勢は右側が上（背部が上）です。実験室の状況では、光がそれらの下に置かれると、個人は逆さまに（背部を下にして）泳ぐように誘導される可能性があります。

体は頭と体幹で構成され、大部分は大きな背側の甲羅（図1、19-13）で覆われています。体のほとんどは背側からは見えません。動物を裏返して腹面を見てください。

図1. オタマジャクシエビ、Triops longicaudatusの背面図

頭は甲殻類の典型的であり、5つの融合したセグメントで構成されていますが、頭部付属肢の縮小または喪失の傾向があります。長い体幹は胸部と腹部に明確に分かれていません。体幹セグメントのほとんどは付属肢を持っています。

動物を研究するとき、胸部がどこで止まり、腹部がどこから始まると思うかを決めてみてください。問題は論争されています。最初の11の体幹セグメントはそれぞれ一対の付属肢を持っています。これらに続いて、それぞれが最大6対の付属肢を持つ融合セグメントの領域が続きます。最後に、体幹は付属肢のないセグメントの領域で終わります。一部の生物学者は、胸部を付属肢のある2つの領域と見なし、腹部を付属肢のない領域と見なしています。別の解釈は、融合セグメントの領域が腹部の一部であるというものです。

甲羅

甲羅は存在しますが、頭胸部はないことに注意してください。 胸部セグメントは頭と融合していないため、頭胸部はありません。甲羅と頭胸部は同じではなく、混同されるべきではありませんが、しばしば混同されます。

甲殻類の甲羅は、頭の後端である第2小顎のセグメントの体壁の後方への折り畳みです。それは多かれ少なかれ体に張り出し、それに取り付けられている場合があります。背甲目では、甲羅は胸部のすべてを覆っていますが、どの点でもそれに取り付けられていません。

頭

再び背面を見てください。頭には、正中線の近くで互いに接近している一対の背側の複眼（図1、19-13）があります。複眼は固着性であり、無甲目のもののように茎がありません。さらに、前正中線にノープリウス眼があります。複眼は頭の背面にありますが、ノープリウス眼は頭の奥深くにあります。すべての目は頭の外皮を通して簡単に見ることができます。

明確な横方向の溝である大顎溝は、前部の3つの頭部セグメントと後部の2つのセグメントの間の分割を示しています（図1）。最初のもののすぐ後ろにある2番目の横方向の溝である頸溝は、頭と胸部の間の分割を示しています。

頭部付属肢

頭の腹面を見てください。頭の腹側正中線にあるレンズのような窓は、腹側に向けられたノープリウス眼に光を入れます。

第1触角は、目のレベルについて、頭の腹面にある小さく、短く、細いフィラメントです。 第2触角は似ており、第1触角の側面に位置しています。それらは痕跡的で目立ちません。一部の種にはありませんが、Triops longicaudatusには存在します。

大きく、よく発達した大顎は、腹側正中線を挟んで互いに対向しています。それらの対向する正中表面には、強い茶色がかった黄色の歯があります。生きている、麻酔をかけていない標本では、動物が定期的に大顎を開閉するときに、歯が離れてから閉じるのを見ることができます。通常の甲殻類の頭部付属肢のうち、大顎だけがよく発達しています。

透明な、対になっていない、正中の上唇は、触角の基部の間の体壁から生じ、口と大顎の腹側端を覆うように後方に伸びています。

第1小顎と第2小顎は大顎の後ろにあります。それらは小さいですが、明確な剛毛を持っています。第2小顎は第1小顎よりも大きいです。腎門は第2小顎にあります。（第2小顎は一部の種にはありません。）

このページでは、体幹は付属肢を持つセグメントの胸部と付属肢のないセグメントの腹部で構成されていると見なされます。 前胸部は11のセグメントで構成され、それぞれが胸脚と呼ばれる一対の付属肢を持っています。後胸部のセグメントは不完全に分離されてリングを形成しています。各リングは最大6つの融合セグメントで構成されている場合があり、その結果、最大6対の付属肢を持つ場合があります。胸部全体に最大70対の付属肢がある場合があります。生殖セグメントは、胸部の2つの領域の間にあります。

体幹の後ろのいくつかのリングは腹部であり、付属肢を持っていません。尾節は体幹の後端です。それは、2つの長い、多関節の、鞭のようなラミ（図1、19-13）からなる尾叉を持っています。肛門は、2つのラミの基部の間の尾節にあります。

胸部付属肢、または胸脚のほとんどは互いに似ていますが、最初の11対が最もよく発達しています。地域的な専門化のわずかな傾向があり、最初の胸脚は残りのペアとは異なります。それは感覚機能を持ち、その役割で縮小された触角に取って代わりますが、残りの前胸部付属肢（2-10）は主要な移動、摂食、および呼吸肢です。

雌の11番目の付属肢は育児嚢を形成します。11番目の後ろの多くの付属肢は、使用済みの摂食および呼吸電流を体から遠ざけ、呼吸も行います。

胸脚のほとんどは、祖先の二肢型甲殻類付属肢に由来し、似ている平らな葉のような葉脚です。 しかし、最初の胸脚は葉脚ではありません。無甲目の場合と同様に、背甲目の肢の部分と祖先の肢の部分との間に正確な相同性を描くことは困難です。ここで使用される名前は可能な相同性を反映していますが、これらは決して確実ではなく、一部の甲殻類専門家によって疑問視されています。

付属肢の中央部分は原節（図2）であり、その近位端は体に取り付けられています。原節の側面には2つの外葉があります。（甲殻類の肢の側縁からのプロセスは外葉であり、内縁からのプロセスは内葉です。）近位プロセスはえらです。それは涙滴型で、剛毛はありません。

原節の内側端にはいくつかの内葉があります。 遠位内葉は内肢です。それは硬く、鋭く、刃の形をしています。残りの内葉は内肢に似ていますが、より小さいです。近位内葉は強く、その内側縁に棘で武装しています。それは顎基です。各対の付属肢の2つの（右と左の）顎基は互いに近く、正中線を挟んで互いに向き合っています。残りの内葉は正中線から遠くにあります。顎基の2つの列は、目立つ腹側正中の食物溝の右側と左側を形成します。

図2. Triops longicaudatusの第2胸脚（第1葉脚）。

第1胸脚

第1胸脚は、感覚構造として機能するように変更されています。 それは他の胸脚と同じ部分を持っていますが、形態と機能が異なります。その原節は狭いです。えらと外肢が存在し、葉脚のものに似ています。内肢は、小さく、ほとんど剛毛のない、遠位プロセスに縮小されています。4つの内葉は、触角のように見え、機能する（つまり、触角状の）長い、多関節の鞭毛です。遠位のものが最も長く、近位のものは非常に短いです。顎基は他の体幹付属肢のものと同じです。動物が基質の上を移動すると、触角状の鞭毛がそれと潜在的な獲物と接触します。そのような物体がこれらの鞭毛によって検出されると、エビはそれに飛び乗り、甲羅で覆います。

雌の11対目の体幹付属肢は育児嚢を形成します。 原節、えら、および外肢はポーチに寄与します。原節はカップを形成し、外肢はそのカバーです。これらの肢は雄では変更されません。

図3. Triops longicaudatusの第1胸脚（第1葉脚）。

摂食

背甲目の摂食方法は、祖先の甲殻類に提案されたものと似ています。前部葉脚（2-10）は堆積物をかき混ぜ、泥水と粒子を広い腹側正中の食物溝に渦巻かせます。顎基の動きは、食物溝内で食物を前方に移動させます。とげのある顎基の動きは、腹面から見た生きている標本で見ることができます。

大きな平らな外肢は、主に堆積物をかき混ぜて持ち上げる責任があります。細かいシルト粒子と水は横方向に逃げますが、食物を含む粗い粒子は腹側の食物溝に残ります。ここでそれらは鋭い刃のような内肢によって細かく引き裂かれ、顎基によって大顎と口に前方に移動されます。口は、食物溝に到着した食物を受け取るために後方を向いています。

粒子状の食物には、小さな昆虫の幼虫、貧毛類の虫、オタマジャクシが含まれます。背甲目は、泳いでいる間に懸濁物摂食を行うこともあります。このために、彼らは内葉の剛毛を使用します。

摂食は生きている背甲目で簡単に観察されます。 捕食を観察するには、オタマジャクシエビよりも小さいブラインシュリンプを入れた小さな皿にオタマジャクシエビを置きます。Tubifexなどの小さな貧毛類も使用できます。顕微鏡でエビを観察します。我慢すれば、最終的にオタマジャクシエビが獲物の動物を発見し、それに飛び乗るのが見えるはずです。強力な大顎が獲物を細かく引き裂き、それが飲み込まれるのを見続けてください。

懸濁物摂食も重要な摂食モードであり、オタマジャクシエビの入った皿に少量の酵母/コンゴレッド懸濁液を入れることで実証できます。 染色された酵母の調製手順は、消耗品の章にあります。

必要に応じてエビを継続的に監視するか、脇に置いて約30分後に戻ってください。染色された酵母細胞がそこに蓄積すると、腸の前部（胃）はすぐに真っ赤になります。 すぐに腸全体が赤くなります。色素は最終的に頭の分岐した消化盲腸に現れます。これは消化器系を見るための最良の方法です。

内部解剖学

ほとんどの内部機能は外部から見るのが困難です。 心臓は、前部11の体幹セグメントにある長い背側の管です。 これらの各セグメントに一対の小孔があります。ヘモグロビンが血液中に存在することがあり、その結果、動物はピンク色になることがあります。

排泄/浸透圧調節器官は、第2小顎のセグメントにある対になった小顎腺（=嚢状腎管）です（図1）。 これらの腺の長いループ状の管は甲羅に見ることができます（図1）。 小顎腺の役割は主に浸透圧調節です。窒素は、アンモニアの形で、えらの表面全体の拡散によって失われます。

口は、頭の腹面にある2つの大顎の間に開きます。短く垂直な食道は、それを頭の胃に接続します。2つの消化盲腸には、甲羅に伸びる枝があります。腸は体幹を通って後方に伸び、肛門で開く短い直腸に結合します。腸は簡単に見ることができます。

対になった生殖腺は、腸の両側の体幹のほぼ全長に伸びています。それらは11対目の胸脚の生殖孔を介して開きます。

単為生殖は一般的であり、雄はまれである可能性があります。雌は、薄い殻の夏の卵または凍結と乾燥に耐える厚い殻の休眠卵を産みます。卵はノープリウスまたはメタノープリウスとして孵化します。

消耗品

酵母/コンゴレッド懸濁液 摂食を視覚化するためのゾウリムシとワムシの餌。10gの乾燥酵母と0.1gのコンゴレッドを30mlの水で10分間煮沸します。冷まして、必要になるまで冷蔵保存します。懸濁液は無期限に冷凍保存できます。

酵母懸濁液 若いオタマジャクシエビの培養を維持するための毎日のArtemiaフード。1パッケージのパン酵母を100mlの淡水に懸濁します。

参考文献

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