アリの巣

ウォルター・R・チンケルと、ポゴノミルメクス・バディウスの巣 の石膏像
蟻塚と蟻の足跡、オックスリー・ワイルド・リバーズ国立公園、ニューサウスウェールズ州

アリのコロニーとは、通常は単一種からなるアリの集団で、ライフサイクル全体を維持できるものです。アリのコロニーは真社会性、共同体性、そして効率的に組織化されており、他の社会性膜翅目アリのコロニーと非常によく似ていますが、これらの様々なグループは収斂進化を通じて独立して社会性を発達させました。[ 1 ]典型的なコロニーは、1匹以上の産卵女王、多数の不妊雌（働きアリ、兵隊アリ）、そして季節的に多数の有翅性アリの雄と雌で構成されます。[ 2 ] 新しいコロニーを確立するために、アリは一日のうちの種に特徴的な時間帯に飛行を行います。[ 3 ]有翅性アリ（羽アリとして知られる）の群れは、他の巣を探して巣を離れます。[ 4 ]その後まもなく、オスはほとんどのメスと共に死にます。[ 5 ]少数のメスが生き残り、新しい巣を作り始めます。[ 6 ]

語源

「アリのコロニー」という用語は、働きアリ、生殖個体、そして幼虫が共に生活し、協力し、互いに非攻撃的に接する集団を指します。多くの場合、これは単一の女王アリから遺伝的に関連した子孫で構成されますが、これはすべてのアリに当てはまるわけではありません。[ 6 ]「アントファーム」という名前は、自然の生息地から隔離されたアリの巣箱（formicaria）に保管されているアリの巣に一般的に付けられます。これらのアリの巣箱は、科学者が飼育または一時的に維持することで研究するために作られています。[ 7 ] [ 8 ]別名は「formicary」で、中世ラテン語のformīcāriumに由来します。この単語もformicaに由来します。[ 9 ]「アリの巣」とは、アリが住む物理的な空間のことです。地下、木の中、岩の下、あるいは1つのドングリの中にある場合もあります[ 6 ]「蟻塚」という名前は、働きアリが巣の入り口の外側に砂や土を積み上げて大きな塚を作る地上の巣に付けられます。[ 10 ]

コロニーのサイズ

コロニーのサイズ（コロニーを構成する個体の数）はアリにとって非常に重要で、採餌方法、巣の防衛方法、交尾方法、さらには外見にまで影響を及ぼします。体の大きさは、非コロニー性生物の自然史を形作る最も重要な要因とみなされることが多く、同様に、コロニーのサイズは、コロニー性生物が集団で組織される方法に影響を与える鍵となります。[ 11 ] [ 6 ]コロニーのサイズには大きな範囲があります。小枝に住んでいる数匹のアリだけのコロニーもあれば、何百万匹もの働きアリがいるスーパーコロニーもあります。 1つのアリのコロニー内でも、季節による変動が非常に大きい場合があります。たとえば、Dolichoderus mariaeというアリでは、1つのコロニーで、夏の働きアリが約300匹であるのに対し、冬には女王アリ1匹あたり2,000匹以上の働きアリになることがあります。[ 12 ]遺伝的要因と環境要因により、単一種の異なるコロニー間での変動がさらに大きくなる場合があります。同じ属のアリであっても、異なる種のアリはコロニーの大きさに大きな差がある場合があります。Formica yessensisのコロニーの大きさは3億600万匹の働きアリがいると報告されていますが、Formica fuscaのコロニーは500匹の働きアリしかいないこともあります。[ 11 ]

超コロニー

スーパーコロニーは、広大な地域に生息する多数のアリのコロニーが合体することで発生します。交尾においては遺伝的差異を認識し続けますが、スーパーコロニー内の各コロニーは互いに攻撃し合いません。[ 13 ] 2000年まで、最大のアリのスーパーコロニーは日本の北海道石狩海岸に存在していました。このコロニーには、2.7 km 2 (670エーカー)の面積に、地下通路で相互につながれた45,000個の巣があり、3億600万匹の働きアリと100万匹の女王アリが生息していると推定されていました。[ 14 ] 2000年には、南ヨーロッパでアルゼンチンアリの巨大なスーパーコロニーが発見されました（2002年に発表された報告書）。[ 15 ]南ヨーロッパの地中海沿岸と大西洋沿岸の6,004キロメートル（3,731マイル）にわたって調査された33のアリの集団のうち、30は推定数百万の巣と数十億の働きアリを持つ1つの超コロニーに属し、別の超コロニーの3つの集団が混在していた。[ 15 ]研究者たちは、この単一コロニーの事例は、輸入されたアリの遺伝的ボトルネックによる遺伝的多様性の喪失では説明できないと主張している。[ 15 ] 2009年には、日本、カリフォルニア、ヨーロッパのアルゼンチンの最大のアリの超コロニーが、実際には単一の地球規模の「メガコロニー」の一部であることが実証された。[ 16 ]このことから、アルゼンチンの大陸間超コロニーが、知られている動物社会の中で最も人口が多いことはほぼ間違いない。[ 17 ]

2004年には、オーストラリアのメルボルンの地下で幅約100km（62マイル）の別の超コロニーが発見された。[ 18 ]

組織用語

以下の用語は、アリがコロニーを形成し、組織化する際に示す行動を説明するために、アリ学者の間で一般的に使用されています。 [ 6 ]：209ページ

一夫一婦制
単一の産卵女王アリの下にアリのコロニーが形成されること。
一夫多妻制
複数の産卵女王によるアリのコロニーの確立。
寡産性
複数の産卵女王蜂が巣の中で互いに離れた場所に留まる、一夫多妻制のコロニーの形成
ハプロメトロシス
単一の女王蜂によるコロニーの確立
プレオメトロシス
複数の女王蜂によるコロニーの確立。
一夫一婦制
単一の巣の場所でコロニーを形成すること。
一夫一婦制
複数の巣の場所にまたがるコロニーの確立。

コロニー構造

アリのコロニーは複雑な社会構造を持っています。アリの仕事は決まっており、年齢によって変化します。アリが成長するにつれて、仕事は女王アリ、つまりコロニーの中心から遠ざかります。若いアリは巣の中で働き、女王アリと幼虫を守ります。女王アリがいなくなり、産卵アリに交代することもあります。これらの働きアリは、不妊の子孫を産む半数体卵しか産みません。[ 19 ] 女王アリは働きアリに仕事を委任しませんが、アリは個々の好みに基づいて自分の仕事を選択します。[ 2 ] アリのコロニーは、集団的な「スーパーマインド」としても機能します。アリはコロニーの各メンバーが得た情報を用いて、最適な巣の場所を見つけたり、餌を見つけたりすることで、地域を比較し、複雑な問題を解決します。[ 2 ]奴隷を作るアリとして知られる社会寄生性のアリの中には、近隣のコロニーから幼虫を襲撃して盗む種もいます。[ 20 ]

コミュニケーション

アリのコロニーには数十匹から数百万匹のアリが存在するため、コミュニケーションは非常に重要です。そのため、アリは臭気道またはフェロモン道と呼ばれるものを介してコミュニケーションをとることが知られています。[ 21 ]これらのフェロモンまたは臭気道は、アリの体にある特定の腺から分泌されますが、これらの腺とその位置はアリの種によって異なります。[ 22 ]一般的に、これらの動物はこれらのフェロモン道を用いて正と負のフィードバックを提供することができます。そのため、アリは通常、A地点からB地点まで一列に並んでいます。採餌中のアリが餌を見つけると、巣に戻る途中でフェロモン道を残します。より多くのアリがフェロモン道を踏むにつれてフェロモン道は強くなり、その地域にはまだ餌があるという合図となります。これは正のフィードバックとして知られています[ 21 ]一方、食べ物が全て食べ尽くされると、アリはもはやフェロモンを残さずに歩くことをやめるので、フェロモンの道は強度を失い、その結果、フェロモンの道は存在しなかったかのようになります。これは負のフィードバックとして知られています。[ 21 ]

ファラオアリのようなアリの中には、報酬のある道や報酬のないルートへの「立ち入り禁止」の道など、様々な情報を伝えるために複数のフェロモンを使うことが知られています。[ 21 ]ファラオアリは、短命と長命のフェロモン道を作ることができるだけでなく、誘引フェロモン道と忌避フェロモン道も分泌できるという点で、他のアリとは異なります。長命フェロモン道は、餌を見つける成功率に基づいて、特定の道を確認するようにアリに伝える記憶として機能します。[ 21 ]短命フェロモン道は、採餌中に偶然見つけた現在の餌源を伝えます。最後に、これらのアリは忌避フェロモンと誘引フェロモンを分泌することができ、これは短命で、他のアリにそのエリアに餌があるかどうか、または餌がないのでそのエリアを探さなくてもよいかどうかを伝えます。[ 21 ]

フェロモンコミュニケーションは、餌を探すときだけでなく、周囲に危険があることを知らせる警報を送るときにも使われます。例えば、アッタハキリアリは、異なるフェロモンのブレンドを持っており、近くの危険について他のハキリアリに警告することができます。 [ 21 ]大工アリなどの一部のアリが行う別のコミュニケーション方法は、振動によるコミュニケーションです。大工アリは、腐った木や切り株に掘った部屋や通路に頭や腹部を叩きつけることでこれを行います。この振動は、20センチ以上離れた巣の仲間が知覚できる危険を警告する警報システムとして機能します。[ 23 ]これらのコミュニケーション方法により、アリはコロニーがどれだけ大きくなっても組織的であり続けることができます。

コロニー内の攻撃性

アリ間の攻撃性は、コロニー間の関係によって異なります。[ 24 ]コロニーが互いに近接している場合、資源が限られているため、アリの攻撃性は高まる可能性があります。[ 24 ]大きさの違いも攻撃性に影響を与えます。大きなアリの種が小さなアリの種に遭遇すると、小さな競争相手を襲撃したり破壊したりする可能性が高くなります。[ 24 ] 2つのコロニー間で紛争が発生した場合、負けたコロニーは撤退するか、完全に破壊されます。[ 25 ]

アリが異なるコロニーのアリと戦闘を繰り広げるのはよくあることですが、同じコロニーのアリ同士で争いが起きることは稀です。カーディオコンディラアリは例外で、羽のないオスを産む能力があり、他のアリの種のように巣を離れることなく、これらのオスが巣に住む女王アリと交尾する機会を作り出します。[ 24 ]交尾可能なオスが増えるため、交尾の競争は激化します。羽のないオスは通常、コロニ​​ーに1匹だけ残るまで死ぬまで戦います。これらの羽のないオスは、コロニーに最後に残ったオスとして交尾して繁殖できるように、他の羽のあるオスよりも強い下顎を持って生まれます。[ 24 ]

相利共生関係

コロニーのために食料を集めることは困難な場合があります。なぜなら、採餌アリは自身の「栄養要求を満たすと同時に、女王アリ、幼虫、他の働きアリを含むコロニーの他のメンバーの栄養要求にも対応」できる必要があるからです。[ 26 ]このため、これらのアリは、アリと半翅目アリの間の相利共生関係のように、異なる種と相利共生関係を形成することが知られています。[ 27 ]アリは半翅目アリ（木の害虫）を捕食者から守り、その見返りに半翅目アリは炭水化物が豊富な甘露を提供し、アリの活動性、攻撃性、個体数、そして群集内のアリの優位性を高めることが確認されています。[ 27 ]

もう一つの共生関係は、アリと菌糸の関係です。アフリカトビアリの働きアリは、噛み砕いた木材を使って半翅目アリのための小さなシェルターを作り、菌糸を使ってその構造を強化します。[ 28 ]ケトチリア目やカプノディア目のような菌糸も、アリのコロニーの構造構築によく用いられます。これらの菌糸は、老化するにつれて耐性のある管状の細胞壁を残すため、菌糸が死滅した後も長期間にわたり、コロニーが頑丈な壁を保つことができるからです。[ 28 ]

発掘

蟻塚アートは、収集趣味として人気が高まっています。これは、蟻塚を鋳型として、溶けた金属（通常は無毒の亜鉛またはアルミニウム）、石膏、またはセメントを流し込み、固まったら、できた構造物を掘り出すというものです。[ 29 ]場合によっては、かなりの掘削作業が必要になります。[ 30 ]

鋳型は研究や教育目的で使用されることが多いが、自然史博物館に寄贈または売却されたり、民芸品や土産物として販売されたりすることも少なくない。ウォルター・R・チンケルは著書『Ant Architecture: The Wonder, Beauty, and Science of Underground Nests』の中で、多くの商業施設では、ブラジルの蟻類学者マインハルト・ヤコビーとルイス・フォルティの研究に基づいて自身が開発・発表した鋳型除去法が用いられているようだと述べている。通常、蟻塚は蟻が巣を放棄した後に選ばれ、蟻を殺さないよう配慮されている。しかし、米国南東部では、活発な侵入性ヒアリのコロニーに鋳型を注ぐという斬新な駆除方法が試みられている。[ 31 ]

蟻塚

アリの巣作り

蟻塚とは、最も単純な形では、土、砂、松葉、粘土、またはこれらと他の材料の複合体の山であり、アリのコロニーの地下住居の入り口が掘削される際に堆積します。[ 32 ]コロニーは、多数の働きアリによって構築され、維持されます。働きアリは、顎の中に小さな土や小石を運び、コロニーの出口近くに堆積させます。[ 33 ]通常、働きアリは土や植物を丘の頂上に堆積させ、コロニー内に滑り落ちないようにしますが、種によっては、積極的に材料を特定の形に彫刻し、塚の中に巣室を作ることもあります。[ 34 ]

参照

参考文献

  1. ^ロンドン王立協会紀要. シリーズB: 生物科学 (1999). 「旧世界と新世界の軍隊アリにおける収斂進化、超効率的なチーム、そしてテンポ」 .ロンドン王立協会紀要. シリーズB: 生物科学. 266 (1429). 王立協会出版: 1697–1701 . doi : 10.1098/rspb.1999.0834 . PMC  1690180
  2. ^ a b c「アリのコロニー – ASU – 生物学者に聞く」 askabiologist.asu.edu 2010年4月16日。
  3. ^ 「熱帯地方におけるアリの婚姻飛行の季節的および夜間の周期性（膜翅目：アリ科）」 ResearchGate . 2017年10月12日閲覧。
  4. ^ウィルソン, EO (1957). 「アリのPheidole Sttarches Wheelerの婚姻飛行の組織」 . Psyche: A Journal of Entomology . 64 (2): 46– 50. doi : 10.1155/1957/68319 . ISSN 0033-2615 . 
  5. ^マルタ、ロイアコノ;マルガリア、セシリア。「膜翅目（ハバチ、アリ、ミツバチ、スズメバチ）」 .グジメクの動物百科事典。3 (2): 405 – 425 。2018 年12 月 8 日に取得。
  6. ^ a b c d eホルドブラー, バート; ウィルソン, エドワード O. (1990). 『蟻』 ハーバード大学出版局. ISBN 0-674-04075-9。
  7. ^ 「ワードマーク：ANT FARM（更新）」。米国特許商標庁。2009年1月8日。2014年1月18日閲覧
  8. ^ Kennedy, C.H. (1951). 「アリ生態学的手法 IV. 蛹の飼育によるアリの収集」.オハイオ科学ジャーナル. 51 (1): 17– 20. hdl : 1811/3802 .
  9. ^ "Formicary" . Merriam-Websterオンライン辞書. 2015年3月19日閲覧。
  10. ^ Claybourne, A. (2013). 『アリのコロニー：その他の昆虫群』オックスフォード、イギリス：Raintree Publishers. p. 12. ISBN 978-1-4062-5563-8。
  11. ^ a b Burchill, AT; Moreau, CS (2016年2月5日). 「アリのコロニーサイズの進化：大進化の傾向」. Insectes Sociaux . 63 (2): 291–298 . doi : 10.1007/s00040-016-0465-3 . S2CID 4817407 
  12. ^ラスキース、クリスティーナ・O.チンケル、ウォルター R. (2009 年 2 月)。「フロリダ北部のアリ、Dolichoderus mariae の季節的自然史」。昆虫科学ジャーナル。9 (2): 2.土井: 10.1673/031.009.0201。PMC 3011848。PMID 19611227。  
  13. ^シュタイナー、フロリアン M.シュリック・シュタイナー、ビルギット・C.モーダー、カール。シュタウファー、クリスチャン。ヴォルフガング・アルトファー。アルフレッド・ブシンガー。エスパダラー、ザビエル。クリスチャン、エアハルト。アインフィンガー、カトリン (2007)。「アリの超コロニー形成の第一段階として、攻撃性を放棄するが自己非自己差別を維持する」。現在の生物学。17 (21): 1903–1907。Bibcode : 2007CBio...17.1903S。土井：10.1016/j.cub.2007.09.061。PMID 17964165。 
  14. ^東 誠・山内 憲. 「石狩海岸における超群落アリの一種Formica (Formica) yessensis Forelが他のアリの分布に及ぼす影響」日本生態学会誌、第29号、257-64、1979年。
  15. ^ a b cタチアナ・ジロー、ジェス・S・ペダーセン、ローラン・ケレ.超コロニーの進化：南ヨーロッパのアルゼンチンアリ. 米国科学アカデミー, 2002.
  16. ^アリの巨大コロニーが世界を制覇BBC 2009年7月1日水曜日 午前10時41分 GMT。
  17. ^ Van Wilgenburg, Ellen; Torres, Candice W.; Tsutsui, Neil D. (2010年3月). 「単一アリ超コロニーの地球規模拡大」 . Evolutionary Applications . 3 (2): 136– 143. doi : 10.1111/j.1752-4571.2009.00114.x . ISSN 1752-4571 . PMC 3352483. PMID 25567914 .   
  18. ^ウォーカー、マット（2009年7月1日）「アリの巨大コロニーが世界を制覇」 BBC Earth News、ロンドン：英国放送協会。 2024年9月1日閲覧。
  19. ^ Peeters, Christian (1991年10月1日). 「働きアリにおける有性生殖の発生」. Biological Journal of the Linnean Society . 44 (2): 141– 152. doi : 10.1111/j.1095-8312.1991.tb00612.x . ISSN 0024-4066 . 
  20. ^ Foitzik, S.; DeHeer, CJ; Hunjan, DN; Herbers, JM (2001年6月7日). 「宿主寄生虫システムにおける共進化：奴隷化アリとその宿主の行動戦略」 . Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences . 268 (1472 ) : 1139– 1146. doi : 10.1098/rspb.2001.1627 . ISSN 0962-8452 . PMC 1088719. PMID 11375101 .   
  21. ^ a b c d e f g Jackson, Duncan E.; Ratnieks, Francis LW (2006年8月8日). 「アリのコミュニケーション」 . Current Biology . 16 (15): R570– R574. doi : 10.1016/j.cub.2006.07.015 . ISSN 0960-9822 . PMID 16890508 .  
  22. ^ David Morgan, E. (2009). 「アリのトレイルフェロモン」 .生理昆虫学. 34 (1): 1– 17. doi : 10.1111/j.1365-3032.2008.00658.x . ISSN 1365-3032 . 
  23. ^ Moffett, Mark W.; Garnier, Simon; Eisenhardt, Kathleen M.; Furr, Nathan R.; Warglien, Massimo; Sartoris, Costanza; Ocasio, William; Knudsen, Thorbjørn; Bach, Lars A.; Offenberg, Joachim (2021年3月1日). 「アリのコロニー：小さな脳とリーダーのいない複雑な組織の構築」 . Journal of Organization Design . 10 (1): 55– 74. doi : 10.1007/s41469-021-00093-4 . hdl : 10278/3736459 . ISSN 2245-408X . 
  24. ^ a b c d e Champer, Jackson; Schlenoff, Debra (2024年5月1日). 「アリ（膜翅目：アリ科）同士の戦い：レビュー」 . Journal of Insect Science . 24 (3): 25. doi : 10.1093/jisesa/ieae064 . ISSN 1536-2442 . PMC 11195475 .  
  25. ^ 「自然選択はアリのライフサイクルの進化を促進する」doi : 10.1073/pnas.1405550111 . PMC 4156705. PMID 25114217 .  {{cite web}}:欠落または空|url=(ヘルプ)
  26. ^ Cook, Steven C.; Eubanks, Micky D.; Gold, Roger E.; Behmer, Spencer T. (2010年2月1日). 「アリにおけるコロニーレベルの主要栄養素調節：メカニズム、貯蔵、そして関連コスト」 . Animal Behavior . 79 (2): 429– 437. doi : 10.1016/j.anbehav.2009.11.022 . ISSN 0003-3472 . 
  27. ^ a b Zhang, Shuang; Zhang, Yuxin; Ma, Keming (2015). 「アブラムシとの共生は、標高勾配に沿ったアリの栄養段階、個体数、草食動物に影響を与える」 . Ecosphere . 6 (12): 1– 11. doi : 10.1890/ES15-00229.1 . ISSN 2150-8925 . 
  28. ^ a bデジャン、アラン;アゼマール、フレデリック。ナスクレキ、ピョートル。ティンドー、モーリス。ロッシ、ヴィヴィアン。フォーシェ、クリスチャン。グリタ、エルヴェ (2023)。「アリと菌類の間の相互作用: 総説」。エコロジーと進化。13 (8) e10386。土井: 10.1002/ece3.10386。ISSN 2045-7758。PMC 10375366。PMID 37529578。   
  29. ^ Anthill Art (2015年3月12日). 「Largest Aluminum Fire Ant Colony Cast So Far (Cast #072)」 . 2021年12月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。– YouTube経由。
  30. ^ KYLYKaHYT (2010年12月24日). 「巨大アリ塚発掘」 . 2021年12月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。YouTubeより。
  31. ^ 「都市部における輸入ヒアリの管理」 extension.uga.edu . 2025年3月31日閲覧。
  32. ^ McCook, Henry C. (1877). 「アレゲニー山脈の塚を作るアリ、その構造と習性」.アメリカ昆虫学会誌. 6 : 253–296 . doi : 10.2307/25076323 . hdl : 2027/hvd.32044072277692 . JSTOR 25076323 . 
  33. ^ゴードン、デボラ・M. (1995年1月～2月). 「アリのコロニーにおける組織の発達」.アメリカン・サイエンティスト. 83 (1): 50– 57. Bibcode : 1995AmSci..83...50G . JSTOR 29775362 . 
  34. ^ "Ants" . Ants . 2025年3月31日閲覧。
ウィキメディア・コモンズには、アリの巣に関連するメディアがあります
「 https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ant_colony&oldid=1318515688」より引用