3時間目 理科T
Ver.2.01(H20.8.28)
■本題に入る前に『ズワイガニの成長について』

プランクトン生活
〈プレゾエア幼生〉
ふ化したばかりの幼生を「プレゾエア」と呼びます。大きな頭部と細長い腹部からなり、カニの子どもとは想像できません。大きさは3mm程度です。約1時間後には、脱皮し、次の段階へ進みます。
〈ゾエア幼生〉
 「プレゾエア」が脱皮し、「第T期ゾエア」となります。6本の長い突起があり、2対の脚がありますが、カニの姿はまだ想像できません。「第T期ゾエア」は約1か月後に脱皮を行い、「第U期ゾエア」になります。身体は一回り大きくなりますが、姿はほとんど変わりません。そして、約1か月後、再び脱皮します。ゾエア幼生は水面下50m以浅にまで浮上し、海中を漂いながら生活します。
〈メガロッパ幼生〉
 「第U期ゾエア」が脱皮すると、「メガロッパ」になります。「ゾエア」と比べ、4対の歩脚と1対のハサミ脚が見られるようになり、カニらしくなります。浮遊生活を送りますが、比較的海底近くに生活するようになります。「メガロッパ」になり、1〜3か月後に脱皮を行います。
このように、海底でふ化したズワイガニの幼生はあわせて3〜5か月間程度の、プランクトン生活を行います。
稚ガニ
 「メガロッパ」で過ごした後、脱皮を行い「稚ガニ」になります。稚ガニになると海底生活を送ります。その姿はカニそのものとなりますが親ガニとは少し違います。親ガニは甲羅の幅と長さがほぼ等しいですが、稚ガニの甲羅は縦長です。
稚ガニから親ガニへ
 海底生活に入った稚ガニは脱皮を繰り返し、成長していきます。甲幅が5cm未満のころまでは1年に数回の脱皮を行います。5cm以上になると1年に1回の脱皮となります。
〈メ ス〉
メスは、9回の脱皮後、卵巣が発達をし始めます。ほとんどのメスは10回目の脱皮が最終脱皮で、成体になります。成体は腹部が大きく丸みをおびています。最終脱皮直後に、オスと交尾を行い、産卵を行います。産卵と言いましても卵を海中へ放出するのではなく、腹部の裏側に付着させ抱きかかえます。そして初めての産卵を終えたメスは、少し深い海域に移動して集団生活を行います。産み出された卵は腹部の裏側で細胞分裂を繰り返し、産み出されたとき橙色をしていた卵は次第に黒みを帯び、ふ化するころには灰色に近くなります。初めての産卵のときは、1年半腹部に抱きかかえてから卵がふ化します。そして、すぐに次の産卵を行います。2度目以降は産卵後1年で、その卵はふ化します。
〈オ ス〉
オスは、8回の脱皮後、精巣が発達してきます。オスは10〜12回の脱皮を行い最終脱皮となります。最終脱皮を行ったオスは大きなハサミを備えています。オスはメスより深い海域で分散して暮らしています。

ズワイガニの成長の様子
 
●カニの脚は何本か?
10本です。1対のはさみ脚と4対の歩脚があります。同じようにカニと呼ばれているタラバガニは、8本しか脚が見えません。タラバガニはヤドカリの仲間で、残りの2本は小さく甲羅に隠れています。
  
●カニに触角は何本あるか?
2対の触角があり、4本です。第1触角は、エサの匂いや水圧の変化を感じとります。第2触角は退化傾向にあり、ほとんど使われていません。
  
●カニ類のオスメスの見分け方は?
折りたたまれた腹部の形を見るとわかります。オスの腹部は三角形か台形で、幅が狭くなっています。メスは卵を抱くため半円形で大きくなっています。また、メスには腹部の内側に卵をくっつけるため発達した腹肢があります。
 
●脚を広げた大きさが世界で一番大きなカニは?
脚を広げた大きさで世界一は、タカアシガニです。最大約4m近くになります。日本と台湾の近海に棲んでいます。
 
●甲羅の大きさが世界で一番大きなカニは?
甲羅の大きさで世界一は、オーストラリアオオガニです。甲幅は60cmにもなります。その名のとおりオーストラリア南部に棲んでいます。
 
●世界で一番小さなカニは?
甲幅が世界一小さいカニは、マメガニダマシというカニで日本に生息しています。甲幅が2.8oです。
 
●カニはなぜ脱皮するのか?
成長するためです。カニは硬い殻におおわれているので、殻の大きさ以上に成長することができません。そこで古い殻を脱ぎ、その下に用意されているから柔らかな、一回り大きな殻に替えて成長します。
 
●カニはゆでるとどうして赤くなる?
ズワイガニの殻にはアスタキサンチンというカロチノイド系色素が存在しますが、生時は タンパク質とゆるく結びついており茶褐色をしています。カニを加熱するとアスタキサンチン はタンパク質と分離し、さらに酸化されてアスタシンという物質になります。このアスタシンが赤いので、ゆでたかには赤くなるのです。
 
●カニの赤い色の成分は?
カニの身の赤色はアスタキサンチンという色素です。これはエビやサケ、ニンジンやトマトの色と同じ仲間のカロチノイド系色素です。同じ赤色でも、マグロや牛肉の色素はミオグロビンやヘモグロビン、 タコやイカの色素はオンモクロームです。
 
●生のカニを放っておくと黒くなるのはなぜ?
カニには「チロシン」という物質が含まれています。カニが傷ついたり、死んだりすると、カニに含まれる「チロシナーゼ」という酵素が活発に働きだし、空気中の酸素を使ってチロシンを「メラニン」という物質に変えます。メラニンの色が黒いので、黒くなってしまいます。
 
●生のカニを黒くなりにくくする方法は?
@生かしておくA氷詰めや水氷詰めにするBビタミンCなどの食品添加物を活用するC冷凍するDボイル加工するなどの方法があります。
 
●ズワイガニの成体ではなぜオス、メスの大きさが違うのか?
オスのズワイガニは、稚ガニになってから10〜12回の脱皮を行いますが、メスでは10回目が最後の脱皮でそれ以上は脱皮をしませんから、大きくなりません。また10回目の脱皮時の成長率もメスはオスに劣ります。
 
●ズワイガニのオスとメス、どっちが先に成体(大人)になる?
オスの方がメスより先に成熟します。成体になるとは、生殖腺(卵巣,精巣)が発達し、交尾・産卵に参加できる状態をいいます。メスは稚ガニになってから9回目の脱皮後に卵巣が発達し始め、10回目の脱皮後に(脱皮第11脱皮齢)に交尾、産卵を行います。オスは8回目の脱皮以降(第9脱皮齢)に精巣が十分に発達します。したがって、オスの方がメスより先に成体になります。
 
●ズワイガニ(成体)のオスとメスはどのようにして出会うのか?
成体になる1,2年前のカニは、生殖海域と呼ばれるある特定の水深帯(香住沖などでは水深220〜230m付近)に集まります。メスが生涯最後の脱皮をする前の数週間、オスとメスはペアで一緒に暮らし、メスの脱皮直後に交尾します。その後メスは初めての産卵を行います。
 
●交尾・産卵を終えたオスメスはその後一緒に暮らすのか?
初めての産卵を終えたメスのカニは生殖海域より少し深い水深帯(香住沖などでは水深240〜260m付近)に移動してそこで集団生活を行います。オスはメスよりさらに深いところに移動し分散して生活します。
 
●ズワイガニの産卵方法は?
ズワイガニのメスは、海中に卵を放出するのではなく、産み出した卵を腹部の裏側の腹肢に付着させます。親ガニは幼生がふ化するまで、卵を腹に抱えて(抱卵)保護します。
 
●ズワイガニの産卵期はいつごろか?
日本海では、メスガニにとって初めての産卵は6月から8月頃行われます。2回目以降の産卵は2月から3月頃です。
 
●ズワイガニのメスは生涯に何回産卵するのか?
5〜6回程度です。
 
●ズワイガニは産卵前に必ず交尾するのか?
メスには受精のうと呼ばれる精子の貯蔵器官があり、初めての産卵前に行われる交尾で蓄えられた精子によって、数年間にわたる受精・産卵が可能です。しかし、最近の研究では、産卵のたびに新しい精子を補給することが望ましいと考えられ、実際に、多くの個体が産卵前に交尾をしているとみられます。
 
●ズワイガニの卵の色は変化する?
卵巣から腹部に産み出されたばかりの受精卵は、卵黄の色である橙色です。(アカコと呼ばれます)。抱卵中に卵内で発生が進んで卵黄が吸収され、一方、眼や体の色素が出現し、卵は黒味を帯び(クロコと呼ばれます)、最後には卵黄がほとんどなくなり、灰色に変化します。
卵の色の変化(アカコとクロコ)
 
●産み出されたばかりのズワイガニの卵の大きさはいくらか?
直径0.6mmくらいです。ふ化間近かになると0.7mm程度とやや大きくなります。
 
●ズワイガニでは、産み出された卵がふ化するのにどの位の期間がかかるのか?
メスガニにとっての初めての産卵は夏で、ふ化は翌々年の春ですから、1年半かかります。それに対し、2回目以降の産卵は幼生のふ化直後に行われるため、ふ化までの期間は1年間となります。
   
●ズワイガニの腹に抱えている卵が流れ出てしまわない訳は?
生み出されてからほぼ24時間以内に、各卵に1本の糸がつくられ、腹部の内側にある腹肢にある毛にからみつき、流出することはありません。しかし、糸がつくられる前に腹部を強制的に開くと流出します。
卵が流れ出ない秘密
 
●ズワイガニは脱皮の時、どこから抜け出る?
甲羅と腹部との繋ぎ目が割け、そこから脱皮が始まります。先に古い殻から出た甲羅部分をふくらませながら、後ろ向きに脚を引き抜くように脱皮します。
 
●ズワイガニの脱皮する部分は、甲羅と歩脚だけ?
甲羅と歩脚・ハサミ脚などの外骨格だけでなく、触角、目の表面やエラ、さらには胃袋、腸などの内面も入れ替わります。
 
●ズワイガニが稚ガニになってから最後の脱皮までの脱皮回数は?
メスはほとんどが10回、オスは個体差がありますが10〜12回の脱皮を行って最終形態となり、それ以降は脱皮しません。最後の脱皮を最終脱皮といいます。
 
●生涯最後の脱皮を終えたズワイガニのオスの特徴は何?
ハサミ脚が太く大きくなります。
最終脱皮前のオス(上)と脱皮後のオス(下) 
最終脱皮前のオス(上)と脱皮後のオス(下)
ハサミの大きさに注目!
 
●生涯最後の脱皮を終えたズワイガニのメスの特徴は何?
産卵した卵をかかえるために、腹節が受け皿のように丸く大きくなります。
 
●卵から幼生がふ化した後、ズワイガニのメスは何をする?
卵をふ化させたメスは、 約1週間にわたって腹部に残った卵の殻を取り除きます。そのあとすぐ新たな卵を産み出します。
 
●ズワイガニの甲羅についている黒いツブツブは何?
黒い粒は、「カニビル」の卵です。カニビルは、甲羅を産卵場所として利用しているだけでカニや人間に対しては害はありません。反対にカニビルが付いているほど、カニの脱皮後の時間が経っていることになり、身入りの良し悪しを判断する目安になります。
黒いツブツブはヒルの卵
 
●ズワイガニメスの内子って何?
甲羅の内側にあるオレンジ色をした卵巣のことです。成熟した個体の卵巣は内臓の大部分を占め、体重の10%にもなります。全体としては]型をしています。
 
●ズワイガニメスの外子(ソトコ)って何?
「外子卵」(ガイシラン)とも呼ばれ、メスガニが腹部の内側にある腹肢に付着させている受精卵のことです。はじめは橙色をしており(アカコ)、次第に黒味をおびてきます(クロコ)。
ズワイガニの外子
 
●ズワイガニが分布している海洋は?
日本海、本州北部の太平洋岸、オホーツク海、ベーリング海、アラスカ湾から北アメリカ西岸、北大西洋のカナダ沿岸に多く分布しています。
 
●ズワイガニが快適に生活できる水温はどのくらい?
生息域は0〜5℃、好適な水温帯は0〜2℃です。
 
●ズワイガニはどのくらいの水深に分布しているか?
日本海本土側では水深200m〜500mの水深帯に分布しています。それより浅い海域には温かい対馬暖流系水が存在するからです。ベーリング海や北大西洋などではより浅い海域でも同様の水温となるため、ズワイガニが水深数mの沿岸にも生息しています。
 
●ズワイガニのえさは何?
クモヒトデ、甲殻類(エビ・カニの仲間)、貝類、イカ類、魚類、多毛類(ゴカイの仲間)など、身の回りにいる底生動物や死んだ魚などを食べます。共食いをすることや自分の脱皮殻を食べることもあります。
 
●市場で売られているズワイガニは何歳くらい?
日本海で漁獲できるオスのカニ(硬ガニ)は甲幅が9cm以上(兵庫・鳥取では9.5cm以上)です。また、メスのカニは初めての産卵を行なった後1年が経過したものしか漁獲できません。いずれも10回の脱皮を行った後(第11脱皮齢)、1年経過したもので、およそ9歳以上と考えられます。ただし、実際には若齢期の成長はもっと早く、売られているカニももっと若いと考える研究者もいます。   
 
●ズワイガニの年齢はどうして調べる?
魚の場合は、うろこや耳石、骨などの硬組織から年齢を調べることができますが、ズワイガニにはそれらのものがありません。しかし、カニは脱皮により段階的に成長するため、たくさんのカニの甲幅を計測することで各脱皮齢の平均的なサイズを知ることができます。そこで甲幅を基本に、最終脱皮前か後か、成熟段階などの情報を加え、年齢を推定することになります。ただし、若齢期の脱皮間隔、成長の個体差、最終脱皮後の経過期間等、特定しにくい部分が多く、個体の確実な年齢を特定することは困難です。なお、近年脱皮後の経過時間を計測する手法が幾つか開発されつつあり、成果が期待されています。
 
●着底直後のズワイガニ(稚ガニ)の敵は何?
浮遊生活を終え、海底生活を始めた甲幅2〜3mmの稚ガニにとっては、同じ海底に多数生息しているゲンゲ類(体がウナギ型のように細長い魚)やカレイ類などの魚類が大敵です。
 
●ズワイガニの身の守り方は?
はさみは身を守るための大切な武器です。カニの目は、基本的には前方を見る構造になっており、背面からの危険を防ぐため、流木や大型のイソギンチャクを背にして身を守るような行動をとったりします。また、底びき網が近づいてきたら、近くの窪みに身を潜めるような行動をします。
 
●ズワイガニは何属に属するのか?
動物界節足動物門甲殻綱十脚目クモガニ科ズワイガニ属です。
 
●ズワイガニ属にはズワイガニのほかにどのようなカニがいる?
オオズワイガニ、ベニズワイガニ、トゲズワイガニ、ミゾズワイガニです。ズワイガニ属のカニは、いずれもオスよりメスが著しく小さいという特徴があります。
 
●ズワイガニが属している節足動物門の特徴は?
節足動物は、一般に小型で、かたい外皮を持ち、外皮で体を支え、体内を保護しています。昆虫、クモ、エビなども節足動物です。
 
●水ガニと呼ばれているカニはどんなカニ?
ズワイガニの甲幅9cm以上のオスで、脱皮して半年以内の甲殻が薄く身入りの少ないカニです。9〜10月が脱皮時期で、香住(兵庫・鳥取)では1月中旬から3月中旬が漁期ですが、漁期の終盤に向けて品質が向上します。身が取り出しやすいことから当地ではスットンガニなどとも呼びます。
 
●ズワイガニの病気にはどのようなものがあるか?
真菌症。子嚢菌というカビの一種が寄生することにより、ススを塗ったように甲殻表面が黒く覆われる病気で、当地でも時折見受けられます。軽い病状では、甲羅に黒い小さなシミのように見える状況ですが、病状が重くなるにしたがい甲羅全体に広がります。このカビが甲羅の下にある組織内で増殖し、その組織を破壊すると、カニは死んでしまいます。また、ヤケガニと呼ばれる、甲殻が褐色をした個体も水揚げされますが、これは真菌症ではなく、外傷や最終脱皮後の加齢によるものと考えられています。
 
●カニはどこからおしっこをするのか?
第2触角の根元に、触角腺あるいは緑腺と呼ばれる排出器があり、そこからおしっこをします。第2触角は口の前にありますので、口の前からおしっこをしていることになります。
 
●カニ殻に含まれている動物性食物繊維は?
キチン、キトサンです。
 
●カニ殻を肥料にすると作物が健康に育つ理由は?
カニ殻を肥料にすると、カニ殻に含まれているキチン質をえさにする放線菌が土壌に増えます。放線菌は殺菌力の強い菌なので、作物は土壌被害にかかりにくくなります。
 
●カニ殻が医療用に利用されているが、その利用方法は?
カニ殻に含まれているキチン、キトサンは、生物の体への親和性が良いので、人工皮膚や手術用の糸に利用されています。