【中学受験理科】こん虫の体と育ち方を図解で総まとめ—完全変態 不完全変態 冬越し 口の形｜武蔵野個別指導塾

あしのつく位置、さなぎの有無、冬を越す姿を3枚の図で整理します。観察表と日数計算の例題を通して、こん虫を見分ける根拠を親子で確かめられます。

よくあるのは、通学電車の窓にとまった小さな虫を見て、「はねがあるから、こん虫だね」と言ったあと、アリの働きアリにはふつうはねがないことを思い出し、見分け方に迷うという場面です。さらに、イモムシの写真を見ると、あしらしいものがたくさんあります。見た目だけで仲間を決めようとすると、知っている虫が増えるほど説明が難しくなります。

こん虫を調べるときは、「何という名前か」の前に、「体のどこを見たか」を確かめます。成虫の体の区切りとあしのつく位置を押さえると、はねの有無に頼らず仲間を分けられます。そのうえで、卵から成虫になる順序、冬を越す段階、食べ物と口の形を別々に整理します。

お子さまが虫の名前を答えられても、理由を言えないことはあります。「どの特徴を使ったの」と一歩戻ると、暗記した名前と観察した事実がつながります。写真、成長の記録、冬の観察表を、同じ基準で読み解くことがこの単元の目標です。

この単元で身につけること

• 成虫の体を頭・胸・腹に分けます。あし6本が胸につくことを、数と位置の両方で説明します。
• 完全変態と不完全変態を区別します。さなぎの時期があるかどうかを、育つ順序の中で確かめます。
• 冬越しを成長の段階で整理します。卵・幼虫・さなぎ・成虫のどの姿で冬を過ごすかを、代表例と結びつけます。
• 口の形を食べ物と結びつけます。かむ口、蜜を吸う口、さして汁を吸う口について、その形が役立つ理由を考えます。
• 観察表では種類・時期・数を分けて読みます。計算に使える条件を見つけ、表にないことまで決めつけないようにします。

小学3年生で学ぶチョウの育ち方やこん虫の体のつくりが、この単元の土台です。中学受験では、覚えた特徴を別の虫や初めて見る資料にも使えるかが問われます。まず成虫の共通点を固め、次に育ち方による違いを加える順で進めると、例外に見える姿にも理由をつけられます。

基本の考え方

成虫の体は、あしの数とつく位置から見る

こん虫の成虫の体は、頭・胸・腹の3部分に分かれます。あしは3対、合計6本で、すべて胸についています。「対」は左右の組を表す言葉です。右に3本、左に3本あるので6本になります。体が横向きの写真では、反対側のあしが隠れることがあります。見えている本数と、本来の体のつくりを区別してください。

頭には、目、触角、口があります。触角はふつう1対です。においや周りの様子などを調べるはたらきがあり、あしとは数えません。胸はあしやはねがつく部分で、移動に関わります。はねがある場合、はねも胸についています。腹には消化や生殖に関わる器官などがあります。体の表面の細かな節をすべて別の部分として数えるのではなく、まず大きく3部分に分けます。

図1のように、6本のあしを体のつけ根までたどると、胸から出ていることが確かめられます。この図は体の共通したつくりを示す模式図なので、はねは省いています。丸い頭の前方にある2本は触角です。線が体の外へ伸びているという理由だけで、触角をあしに入れないことがポイントです。

はねの数は、すべてのこん虫で同じではありません。チョウやトンボには2対、合計4枚のはねがあります。ハエの飛ぶためのはねは1対、合計2枚です。働きアリのように、ふつうはねをもたないものもいます。したがって、「はねが4枚でなければこん虫ではない」という決め方はできません。共通点を使う問いでは、体の3部分と胸につく6本のあしを根拠にします。

クモはあしが8本で、こん虫ではありません。ダンゴムシの成体にはあしが14本あり、やはりこん虫ではありません。ミミズにも、こん虫のような6本のあしはありません。「小さい」「草むらにいる」「名前に虫が入る」という印象は、分類の決め手にはならないのです。なお、あしが傷ついて失われた個体もいるため、観察では1匹の見える本数だけに頼らず、体のつくりも調べます。

変態は、成長の途中の姿の変化

こん虫は成長するときに、体の外側の古い皮を脱ぎます。これが脱皮です。体の外側がかたいため、皮を脱ぐことが大きくなる過程に関わります。成長に伴って体の形が変わることを変態といい、さなぎの時期がある育ち方を完全変態、さなぎの時期がない育ち方を不完全変態といいます。

完全変態の順序は、卵→幼虫→さなぎ→成虫です。モンシロチョウ、アゲハ、カブトムシ、テントウムシ、ハチ、アリ、ハエ、カなどが代表です。チョウの幼虫はイモムシの姿をしていますが、すべての完全変態の幼虫が同じ形ではありません。テントウムシの幼虫は成虫の丸い姿とは大きく異なりますし、ハエの幼虫は外から見えるあしをもちません。成虫についての共通点を、そのまま幼虫の外見に当てはめないようにします。

さなぎは、ただ休んでいるだけの成虫ではありません。幼虫から成虫へ体のつくりが変わっていく段階です。モンシロチョウのさなぎは、幼虫のように葉を食べません。しかし、生きていて呼吸をしています。「動きが目立たないから死んでいる」「食べないから何も変わらない」という理解は誤りです。さなぎから成虫になることは羽化といいます。

不完全変態の順序は、卵→幼虫→成虫です。バッタ、コオロギ、カマキリ、トンボ、セミ、カメムシなどが代表です。バッタの幼虫は成虫と似ていますが、はねは十分に発達していません。脱皮を繰り返して育ち、さなぎを経ずに成虫になります。「不完全」は育ち方の型を表す名称で、成虫の体が不十分という意味ではありません。

トンボの幼虫であるヤゴは水中で暮らし、成虫とは姿も生活の場所も違います。それでも、さなぎを経ないので不完全変態です。セミも地中の幼虫と地上の成虫では暮らしが異なります。外見がどれほど変わるかではなく、途中にさなぎがあるかを調べることが、安定した見分け方になります。

冬越しと口の形は、別の軸で整理する

冬には気温が下がり、活動に適した条件や食べ物が少なくなります。こん虫には、卵・幼虫・さなぎ・成虫のいずれかの段階で冬を越すものがいます。中学受験で扱う代表例では、卵で冬を越すものにカマキリやエンマコオロギ、幼虫にカブトムシやセミ、さなぎにモンシロチョウ、成虫にナナホシテントウがあります。

冬越しは種類や地域の条件によって異なることがあります。「チョウの仲間はすべてさなぎ」とまとめず、モンシロチョウという種類と結びつけて覚えます。キタテハのように成虫で冬を越すチョウもいます。同じ完全変態でも、カブトムシは幼虫、モンシロチョウはさなぎ、ナナホシテントウは成虫という違いがあります。変態の型だけから冬越しの段階は決められません。

食べ物を考えるときは、種類だけでなく成長の段階にも注目します。モンシロチョウの幼虫はキャベツなどの葉をかじります。成虫は細長い管のような口を使い、花の蜜を吸います。同じ種類でも、幼虫と成虫で口の形も主な食べ物も変わります。アゲハの幼虫がミカンの仲間の葉を食べるように、幼虫が食べる植物にも違いがあります。

バッタの口は葉をかみ切ることに向いています。カマキリの口もかむつくりですが、主にほかの小動物を食べます。セミの口は植物にさして汁を吸うことに向いています。「かむ口なら必ず草食」という結論にはできません。口の形から食べ方を考え、食べ物の種類は観察や資料と合わせて判断します。カについても、血を吸うのは雌で、雄は血を吸いません。虫の名前だけで、どの個体にも同じ食べ方を当てはめない姿勢が必要です。

例題で解き方を確かめる

例題1　こん虫に当てはまるものを選ぶ

問題です。次のA〜Dは、成体の体を調べた記録です。こん虫に当てはまるものをすべて選び、共通する根拠を答えましょう。記録した個体のあしに欠損はないものとします。

1. まず、体が頭・胸・腹に分かれる記録を探します。こん虫の基本のつくりを最初の条件にするためです。AとCが残ります。
2. 次に、あしが6本で、胸についているかを確認します。数だけでなく位置も確かめることで、こん虫の特徴を具体的に説明できます。AもCも条件に合います。
3. 最後に、はねがないAを除く必要があるか考えます。はねをもたないこん虫もいるので、Aを除く理由にはなりません。

Bはクモの仲間、Dはダンゴムシの成体などを考えると理解しやすい記録です。ただし、この問題で求められているのは正確な種類名ではなく、こん虫に当てはまる記号です。見分けに必要な特徴と、名前を決めるために必要な特徴は同じとは限りません。

答え：AとC。体が頭・胸・腹に分かれ、胸に6本のあしがついているからです。

例題2　育つ順序から変態の型を決める

問題です。モンシロチョウとトンボについて、卵から成虫になるまでの順序を答え、完全変態か不完全変態かを判定しましょう。トンボの幼虫はヤゴと呼ばれます。

図2のように、育つ順序を横にそろえると、さなぎが入るかどうかを比べやすくなります。下段の線が長いことは、時間が長いという意味ではありません。図は段階の順序を表し、各段階の日数は表していないことにも注意します。

1. モンシロチョウの育ち方を、卵を出発点にして並べます。知っている姿を思いついた順に書くと、成長の順序が崩れるからです。卵→幼虫→さなぎ→成虫となります。
2. トンボについても同じ出発点から並べます。ヤゴは別の虫の名前ではなく、トンボの幼虫を指すため、卵→幼虫（ヤゴ）→成虫となります。
3. さなぎの有無で名前をつけます。体の見た目の違いを基準にすると、ヤゴと成虫の違いの大きさに惑わされるためです。

完全変態を選んだ理由が「大きく形が変わるから」だけでは、トンボとの区別を説明できません。「さなぎを経るから」と書けば、使った基準が明確になります。反対に、トンボを不完全変態とする理由も、「幼虫と成虫が似ているから」ではなく、「さなぎを経ないから」とします。

答え：モンシロチョウは卵→幼虫→さなぎ→成虫で完全変態、トンボは卵→幼虫（ヤゴ）→成虫で不完全変態です。

例題3　観察表から羽化までの日数を求める

問題です。あるモンシロチョウの観察で、産卵した時点を0日とすると、5日後に卵からかえり、23日後にさなぎになり、33日後に成虫になりました。幼虫でいた日数、さなぎでいた日数、卵からかえって成虫になるまでの日数を求めましょう。各記録は同じ時刻に行い、経過した日数で考えます。

1. 幼虫でいた期間の始まりと終わりを選びます。卵からかえった5日後が始まり、さなぎになった23日後が終わりなので、23−5＝18日です。
2. さなぎでいた期間も、終わりから始まりを引きます。33−23＝10日となり、33日をそのまま使わないのは、表が産卵からの累計だからです。
3. 卵からかえって成虫になるまでは、33−5＝28日です。幼虫の18日とさなぎの10日を足しても28日になり、別の求め方で確かめられます。

「5日目から23日目まで」と読んで両端を数え、19日としないようにします。この問題は日付が書かれた升目の数ではなく、同じ時刻から同じ時刻までの経過時間を問うています。また、この記録だけで「すべてのモンシロチョウが33日で成虫になる」とはいえません。育つ速さは温度などの条件によって変わります。資料の1個体について求めた値と、種類全体の性質を分けて読みます。

答え：幼虫でいた日数は18日、さなぎでいた日数は10日、卵からかえって成虫になるまでは28日です。

例題4　口の形と食べ物を理由つきで説明する

問題です。モンシロチョウの幼虫には葉をかむ口があり、成虫には細長い管のような口があります。幼虫にはキャベツの葉、成虫には花が利用できる環境を考える理由を、口の形と食べ物を結びつけて説明しましょう。

1. 幼虫と成虫を別々に取り出して考えます。同じ種類でも、成長段階によって食べ物が違うためです。幼虫はキャベツなどの葉、成虫は花の蜜と整理します。
2. 食べ物を取り入れる動作を言葉にします。葉は「かじる」、蜜は「吸う」とすると、口の形とのつながりが明確になります。
3. 理由を1つの文につなぎます。「どちらも食べるため」だけでは、なぜ異なる食べ物を用意するのか説明できないからです。

記述では、「幼虫は葉、成虫は蜜」と名前を並べるだけで終わらず、体のつくりがその食べ方に向いていることまで書きます。ただし、実際に飼育するときには温度や清潔さなども関わります。この問題は飼育条件のすべてを挙げる問いではなく、口の形と食べ物の関係を説明する問いです。

答え：幼虫はかむ口でキャベツの葉をかじり、成虫は管のような口で花の蜜を吸うため、成長段階に合う食べ物が必要だからです。

つまずきやすいところと直し方

誤り1　イモムシの腹の突起も成虫と同じあしとして数える

誤った書き方は、「モンシロチョウの幼虫にはあしが6本より多く見えるので、こん虫ではない」です。どこが違うかというと、成虫についての分類の基準を、幼虫のすべての突起に当てはめています。モンシロチョウの幼虫には胸の3対のあしに加え、腹に腹脚と呼ばれる、体を支える部分があります。

正しい書き方は、「モンシロチョウはこん虫で、幼虫の腹脚と胸のあしは区別する」です。幼虫の写真では頭に近い胸のあしと、腹側の腹脚を分けて見ます。「こん虫なのに特徴に合わない」と感じたときは、まず観察しているのが幼虫か成虫かを確認すると、分類と成長の話が混ざらずに済みます。

誤り2　冬に見つけた姿から変態の型を決める

誤った書き方は、「冬に成虫で見つかったナナホシテントウは、さなぎにならないので不完全変態」です。どこが違うかというと、1年のうちのある時点の姿と、一生の成長の順序を取り違えています。成虫で冬を越す前に、幼虫やさなぎの時期を経ています。

図3のように、冬越しを4つの段階に分けると、同じ完全変態の虫が異なる欄に入ることを確かめられます。図の列の順序は成長の順序に合わせていますが、横に並んだ4種類が互いに変化するわけではありません。それぞれ別の虫の代表的な冬越しを比べた図です。

正しい書き方は、「ナナホシテントウは完全変態で、成虫で冬を越す」です。「変態の型」と「冬越しの段階」を別の欄に書くと、答えるべき内容が明確になります。卵で冬を越すカマキリについても、卵の集まりを包む卵のうを、さなぎやまゆと呼ばないようにします。

誤り3　かむ口なら草食だと決めつける

誤った書き方は、「バッタもカマキリもかむ口なので、どちらも葉を食べる」です。どこが違うかというと、食べ物を取り入れる方法と、食べ物そのものを同一視しています。かむ口は葉を切ることにも、つかまえた小動物を食べることにも使えます。

正しい書き方は、「バッタもカマキリもかむ口をもち、バッタは葉など、カマキリは主に小動物を食べる」です。口の形の問題では、「どのように食べるか」と「何を食べるか」を2つに分けて答えます。資料に食べ物が示されているなら、知っている別の虫の食性で置き換えず、その記録を根拠に説明してください。

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練習問題

練習1

アリの働きアリ、クモ、トンボ、ダンゴムシの成体から、こん虫をすべて選びましょう。また、はねのない働きアリを判断するとき、どの体の特徴を調べるか説明しましょう。

練習2

カブトムシ、カマキリ、モンシロチョウ、セミを、完全変態と不完全変態に分けましょう。さらに、代表的な冬越しについて、カブトムシとモンシロチョウはそれぞれどの段階で冬を越すか答えましょう。

練習3

あるチョウについて、産卵から4日後に卵からかえり、19日後にさなぎになり、28日後に成虫になりました。記録した時刻は同じです。幼虫でいた日数とさなぎでいた日数を求め、卵からかえって成虫になるまでの合計日数も答えましょう。

練習4

冬の観察表に「ナナホシテントウの成虫を見つけた」と書かれていました。この記録から、「この虫はさなぎにならない」と結論づけてよいでしょうか。変態の型と観察した時期の関係を使って説明しましょう。

答えと解説

練習1の答えは、アリの働きアリとトンボです。体が頭・胸・腹に分かれ、胸に6本のあしがつくことを確かめます。はねがないことだけで働きアリを除くことはできません。クモとダンゴムシの成体は、あしの数がそれぞれ8本と14本です。

練習2の答えは、完全変態がカブトムシとモンシロチョウ、不完全変態がカマキリとセミです。カブトムシは幼虫、モンシロチョウはさなぎで冬を越します。完全変態の2種類でも、冬越しの段階は一致しないことを確かめてください。

練習3の答えは、幼虫が15日、さなぎが9日、合計が24日です。19−4＝15、28−19＝9、28−4＝24と求めます。15＋9＝24でも確かめられます。表の28日は産卵からの経過日数なので、卵の期間4日を含んでいることに注意します。

練習4の答えは、結論づけてはいけない、です。ナナホシテントウは卵→幼虫→さなぎ→成虫と育つ完全変態のこん虫で、成虫で冬を越します。冬に成虫を見つけた記録は、以前にさなぎの時期がなかったことを示していません。観察した1場面だけでは、一生のすべてを説明できないのです。

次の単元へのつながりと家庭での確かめ方

こん虫を体の共通点で分ける考え方は、動物全体の分類へつながります。また、幼虫と成虫の食べ物の違いは食物連鎖へ、冬越しは季節と生き物の関係へつながります。名前を覚えるだけでなく、何を基準にまとめたかを言葉にする練習が、別の単元の表の読み取りにも役立ちます。

家庭で5分ほど使うなら、1つ目は写真の説明です。手元の図鑑などの成虫の写真を1枚選び、頭・胸・腹を指し、あしをつけ根までたどります。見えないあしは「写真では隠れている」と説明し、見える数だけで結論を急がないようにします。生きた虫を捕まえなくてもできる確かめ方です。

2つ目は、紙に「卵」「幼虫」「さなぎ」「成虫」と書いて順に並べる方法です。モンシロチョウとトンボの育ち方を作り、次にモンシロチョウが冬を越す段階を指します。保護者の方がそばで問いを読み、答えたあとに「さなぎがあるか」「冬の姿はどれか」の2点を確かめれば、短い時間でも理解の混ざり方が見えます。

個別指導で誤答を確かめるときは、種類名の暗記へ戻る前に、成虫と幼虫の区別、あしと触角の区別、表の1行が示す時点まで戻って確認します。どこで判断が変わったかを特定すると、覚え直す内容を絞れます。

まとめ

窓にとまった虫の名がすぐに出なくても、観察は始められます。あしをつけ根までたどり、今見ているのが幼虫か成虫かを確かめれば、次に調べることが定まります。わからない名前を急いで埋めるよりも、見えた特徴とまだ見えていない特徴を分けて説明する経験が、資料を読む力につながります。

体の特徴、成長の順序、冬の姿を結びつけた説明には、答えの根拠が残ります。こん虫の分類を決めるのは、名前の印象ではなく、体のつくりです。