トビムシ（Furcula）

Orchesella cincta、 furca

叉肢（ furcula ）は、二股に分かれた尾のような付属器官である。ほとんどのトビムシ類の種に存在し、第4腹部節の腹側に付着している。この器官は、表土に生息するトビムシ類の種に最も多く存在し、そこで捕食者を避けるための跳躍に用いられる。 ^{[ 1 ]}休息中は腹部の下に引き込まれ、支帯またはハムラと呼ばれる構造によって保持されている。^{[ 2 ]}このハムラは第3腹部節の下にある。叉肢が支帯から抜け出すと、下方に振れて基質に当たり、トビムシを空中に打ち上げる。この動物はこの機構を通常の移動には使用せず、捕食者や極度のストレスから逃れる場合にのみ使用する。

脅威からの逃避以外で、一般的な移動手段として尾羽を使わない理由の一つは、その動きが非常に予測不可能であることです。尾羽が放たれると、トビムシは空中をほぼ任意の軌道で転がり、ほぼランダムに着地します。これはある種の攻撃から逃れるには有利かもしれませんが、特定の移動経路を取る際にはあまり役に立ちません。

フクロウの行動は予測が難しいものの、その汎用性は高い。水層の表面張力に漂うトビムシでさえ、しばしば跳躍に成功する。さらに、フクロウはトビムシ類が生息する典型的な環境において効果的である。トビムシ類の捕食者の多くは小型で、視力も弱いため、獲物が時間的に跳躍したとしても、ハンターの視点からは消えてしまう可能性が高い。

トビムシ科 の中には、例えばHypogastrura属のように、非常に短い枝角しか持たない種もいる。また、潮間帯に生息するAnurida maritimaや、淡水流の縁に生息する一部の河畔種など、枝角を全く持たない種もいる。このような種が枝角を持たない理由は、跳躍器官や飛行器官が窮地に陥る可能性が高く、救助に繋がる可能性が低いという生活様式への適応によるものと説明されることが多い。枝角の喪失は、海洋島に生息する鳥類や昆虫によく見られる飛翔能力の喪失と類似していると考えられる。^{[ 3 ]}

尾叉は体長に比べて遠くまでジャンプすることを可能にする。体長2mm未満のEntomobrya dorsalisは、尾叉を使って最大16cmまでジャンプする。Sminthurus viridisは、最大加速度970m/s²を記録したジャンプを可能とし、これは驚異的な98.9gの加速度に相当する（スペースシャトル打ち上げ時の宇宙飛行士の加速度3.0gと比較）。

ジャンプ中に複数の回転を行う種もあり、着地時の姿勢が予測不可能になりますが、その後非常に素早く回復する能力を持っています。昆虫形類のレピドキルトゥス・パラドクスは、ジャンプ中に頭部が一度だけ頂点に留まり、体は比較的垂直に保たれます。一方、有足形類のヒポガストラ・ソシアリスは、頭部を下げ、体を軸を中心に回転させて前方にジャンプします。

水生種では、ムクロンはパドルのように幅が広く平らな形状をしていることが多く、ジャンプ中に表面張力を壊すことなく液体上で支えられるようになっています。^{[ 4 ]}

参考文献

1. Christian, E.、1978。トビムシの跳躍。 Naturwissenschaften 65:495-496。
2. イムズ昆虫学一般教科書：第1巻：構造、生理、発達、第2巻：分類と生物学。ベルリン：シュプリンガー。1977年。ISBN 0-412-61390-5。
3. レンペル、ジェニー. ガラパゴス諸島の昆虫における飛翔不能性の進化. [1]
4. 「トビムシ - 跳躍器官 - トビムシの跳躍器官」。