著者プロフィール
長谷川政美（はせがわ まさみ）
1944年生まれ。進化生物学者。統計数理研究所名誉教授。総合研究大学院大学名誉教授。理学博士（東京大学）。著書に『DNAに刻まれたヒトの歴史』（岩波書店）、『系統樹をさかのぼって見えてくる進化の歴史』（ベレ出版）、『世界でいちばん美しい進化の教室』（監修、三才ブックス）、『進化38億年の偶然と必然』（国書刊行会）など多数。最新刊は『ウイルスとは何か』（中公新書）。進化に関する論文多数。1993年に日本科学読物賞、1999年に日本遺伝学会木原賞、2005年に日本進化学会賞・木村資生記念学術賞など受賞歴多数。全編監修を務める「系統樹マンダラ」シリーズ・ポスターの制作チームが2020年度日本進化学会・教育啓発賞、2021年度日本動物学会・動物学教育賞を受賞。



著者プロフィール
小宮輝之（こみや てるゆき）
1947年東京都生まれ。上野動物園元園長。明治大学農学部卒。1972年多摩動物公園の飼育係になる。以降、40年間にわたり日本産哺乳類や鳥類をはじめ、さまざまな動物の飼育にかかわる。2004年から2011年まで上野動物園園長。日本動物園水族館協会会長、日本博物館協会副会長を歴任。2022年から日本鳥類保護連盟会長。現在は執筆・撮影、図鑑や動物番組の監修、大学、専門学校の講師などを務める。著書に『人と動物の日本史図鑑』全5巻（少年写真新聞社）、『くらべてわかる哺乳類』（山と渓谷社）、『いきもの写真館』全4巻（メディア・パル）、『うんちくいっぱい 動物のうんち図鑑 』(小学館クリエイティブ) など多数。

 

すべての生き物をめぐる
１００の系統樹

第133話

アカガエル科の系統樹マンダラ

文と写真　長谷川政美・小宮輝之

上図はアカガエル科の系統樹マンダラである。

◎水際からあまり離れないアカガエル科

アカガエル科のカエルは、アオガエル科やアマガエル科の多くと違って指先に吸盤がなく樹上生活に適応していないので、水際からはあまり離れない。
ニホンアカガエルやヤマアカガエルなどアカガエル科のオタマジャクシの多くは、肛門（排泄孔）が尾のつけ根の右側に開いている。ところが尾がなくなってカエルになると、肛門はからだの後端中央にくる。一方ヒキガエルでは、オタマジャクシの肛門は尾の真下の中央にある。またアカガエルのオタマジャクシではエラ呼吸で取り込んだ水を体外に排出する穴である噴水孔はからだの左側にある。

アカガエル科で最初に分岐したのはケイコクガエル属Stauroisで、このグループの多くはボルネオ島に分布するが、上の写真のミズタマケイコクガエルはフィリピンに分布する。続いてフーハヤセガエル1種のみのフーハヤセガエル属Huiaとアカガエル科の大部分を含むそのほかのグループが分かれた。その後このグループはトノサマガエル属 Pelophylax、ツチガエル属 Glandirana、ハラブチガエル属 Nidirana、ニオイガエル属 Odorrana、アカガエル属Ranaに分かれたが、この分岐の順番は明らかでない。

◎多様なアカガエル属

アカガエル属Ranaは、日本にはニホンアカガエルを含めて10種ほどが分布している。このほかに北アメリカ原産のウシガエルが大正時代に食用として移入され、日本中に定着している。

アカガエル科の多くは水かきのある長い後足をもち、跳躍と遊泳が得意である。上の写真のニホンアカガエルは、本州、四国、九州などの平地に分布する。成長が速く、その分寿命が短く、多くの卵を産む。不安定な水田に適応した結果かもしれない（5）。
ニホンアカガエルは流れのない深さ10cm程度の浅い水たまりに産卵する。流れのあるところでは卵が流されてしまうし、オタマジャクシも流れに逆らって泳ぐ力がないのだ。そのような環境は田んぼである。日本で稲作が始まってから水田という新しい環境に適応して生まれた種のように思われる。しかし、田んぼの環境は不安定で、水が枯れてしまうこともある。農家はニホンアカガエルのためにいつまでも水を張っておくわけにはいかない。ニホンアカガエルが早く成長するのは水が枯れてしまう前に成体にならなければならないという制約からきているのであろう。
安定した環境では少数の子を大事に育てる戦略が成り立つが、水田のような環境では水を抜かれる前に急いで育つことと、犠牲が出ても無事に育つ子供がいるようにたくさん産むという戦略が成り立つのだ。しかし、そのようなニホンアカガエルも水田環境の変化で近年激減している。

ナガレタゴガエルとタゴガエルは近縁種だが、ナガレタゴガエルのオスは渓流のなかを泳ぎ回り何日も産卵のためにメスが来るのを待つ（5）。一方のタゴガエルはあまり泳がない。

◎日本のトノサマガエルは2種

日本のトノサマガエル属はトノサマガエルとトウキョウダルマガエルの2種だが、トウキョウダルマガエルには東日本と西日本の2亜種がある。

◎日本のツチガエルは3種

ツチガエルは俗にイボガエルとも呼ばれる褐色のカエルで、日本の本州、四国、九州と近隣の島に分布する。2012年にそれまでツチガエルだと考えられていたお腹が黄色い佐渡島のものがサドガエルという新種として記載された(6) 。黄色いお腹だけでなく、全体的にすべすべした肌や鳴嚢の欠如など独自の特徴があり、文献(1)によるとツチガエルとサドガエルの分岐はおよそ800万年前と推定されるほどはっきりと離れた種なのだ。
佐渡島にはサドガエルだけでなく、ツチガエルも生息する。サドガエルは島の中央部に、本州の新潟から移住してきたツチガエルが南部に生息している(7)。サドガエルの種名のsusurra はラテン語で「ささやく」という意味。音を響かせる鳴嚢が欠如しているため、オスはささやくようにしか鳴くことができないのだ。一方のツチガエルのオスは大きな声で鳴くため、両者が出会っても交雑する可能性は低いであろう。
さらに2022年になって、関東から東北の太平洋側に分布するツチガエルの新種が発見され、ムカシツチガエルと命名された。

オスになるかメスになるかを決める性決定の遺伝機構には、ヒトなど大部分の哺乳類のXY型（XXがメス、XYがオス）と鳥類のZW型（ZZがオス、ZWがメス）など様々なものがあるが、哺乳類と鳥類ではそれぞれのグループで基本的には保存されている。ところがカエルではXY型とZW型が混在している。カエルの大部分はXY型だが、およそ4％はZW型である。
ツチガエルにはZW型が見られるが、ツチガエルの驚くべき特長は，種内で異なる2つの性決定機構を備えていることである(6)。日本のツチガエルには地域によってXY型とZW型の両方の型が見られる。このように種内に異なる2つの性決定機構を備える生物は，非常に珍しい。カエルの性染色体は、長い進化の過程で頻繁に入れ替わるために、種内でその過渡的な状況が見られるのであろう。

◎腸内細菌で高温限界を変えることができる

第128話でアメリカアカガエルを含めた何種類かのカエルが、体内に凍結防止剤をため込んで、寒冷な気候に耐えることができることを見た。アメリカアカガエルは低温に強いだけではなく、高温にも強くなるように体質改善できるという研究がある(2,3)。
アメリカアカガエルは結構高温にも強く、38.2℃でも耐えるという。これをさらに高い温度にも耐えられるようにすることができるというのだ。同じく北アメリカに生息するミドリウシガエルは高い温度で育つことが知られているが、文献(4) によると、ミドリウシガエルの腸内細菌叢をアメリカアカガエルのオタマジャクシに移植したところ、アメリカアカガエルの限界温度よりも1℃高い温度でも育つようになったという。たった1℃と思ってはいけない。地球温暖化により、この程度の違いが大きな影響を及ぼすのだ。
腸内細菌叢は動物が消化管を獲得して以来そのなかで共生しているものであり、ヒトの性格さえも変えることがあるといわれるほど、動物の生活に密接に関わっている(9)。
つづく


1. Portik, D.M., Streicher, J.W., Wiens, J.J. (2023) Frog phylogeny: A time-calibrated, species-level tree based on hundreds of loci and 5,242 species. Mol. Phylogenet. Evol. 188, 107907.
2. Haas, A., Boon-Hee, K., Joseph, A., et al. (2018) An updated checklist of the amphibian diversity of Maliau Basin Conservation Area, Sabah, Malaysia. Evol. Syst. 2, 89-114.
3. 長井孝紀（2024）『渇いたカエル』八坂書房．
4. Dallas, J.W., Kazarina, A., Lee, S.T.M., Warne, R.W. (2024) Cross-species gut microbiota transplantation predictably affects host heat tolerance. J. Exper. Biol. 227(1) DOI: 10.1242/jeb.246735
5. 大河内勇（2025）『カエルの学校』東京図書出版．
6. Sekiya, K., Miura, I., Ogata, M. (2012) A new frog species of the genus Rugosa from Sado Island, Japan (Anura, Ranidae). Zootaxa 3575, 49–62.
7. 三浦郁夫（2013）新種サドガエル．生物工学 91(3), 161-164.
8. Shimada, T., Matsui, M., Ogata, M., et al. (2022) Genetic and morphological variation analyses of Glandirana rugosa with description of a new species (Anura, Ranidae). . Zootaxa 5174 (1), 25–45.
9. 長谷川政美（2020）『共生微生物からみた新しい進化学』海鳴社．