カンポノトゥス・フェラ
Species of carpenter ant

カンポノトゥス・フェラ
基準マーカーで標識を付けたオオカミキリの働きアリ（メジャーとマイナー）
科学的分類 この分類を編集する
王国： 動物界
門: 節足動物
クラス： 昆虫類
注文： 膜翅目
家族： アリ科
亜科: アリ科
属: カンポノトゥス
種：
C. フェラ
二名法名
カンポノトゥス・フェラ
（ダラ・トーレ、1893年）

Camponotus fellahは、中東および北アフリカ全域に生息するオオアリの一種です。この種は1893年にダラ・トーレによって正式に記載されました。C . fellahの女王アリはイスラエルのアリの長寿記録を保持しており、実験室環境で26年間（1983年から2009年）生存しています。 [1]

基礎生物学

Camponotus fellahは一夫一婦制（つまり、コロニーは1匹の女王蜂から構成される）で、働き蜂は多型性を持つ。女王蜂は単独で受精するため、コロニー内のすべての働き蜂は実の姉妹である。[2]コロニーは一般的に、沿岸の砂丘や砂漠を含む乾燥した温暖な生息地に生息する。[3]

C. fellah の働きバチは多形性がある（つまり、大きさが著しく異なる）

巣仲間の認識

アリの巣仲間認識は、低揮発性のクチクラ炭化水素によって媒介されます。孤立した働きアリは巣仲間と炭化水素を頻繁に交換することができず、その炭化水素プロファイルはコロニーのそれとは大きく異なります。20～40日間の孤立後、働きアリの炭化水素プロファイルはコロニーに受け入れられないほど大きく異なります。[4] [5]しかし、孤立した働きアリがコロニーからの気流にさらされると攻撃性は低下するため、揮発性の巣内化学物質も巣仲間認識に寄与していることが示唆されます。[6] [7]

栄養輸送の役割

栄養輸送（液状食物を口移しで運ぶこと）は、アリのコロニーにおける食物散布の主なメカニズムである。C. fellahでは、個体の固有のマーキングと蛍光標識した食物を組み合わせることで、コロニーの栄養輸送ネットワークが定量化された。 この手順により、栄養輸送に関する理解が深まり、栄養輸送中に輸送の流れが方向転換できること、採餌者は食物を受け取る（および降ろす）こと、採餌者は巣の中の食物のほんの少量を降ろした後に巣を離れることが多いこと、非採餌者もかなりの量の食物を降ろすことが明らかになった。 さらに、栄養輸送の大部分は持続時間が短く、食物を散布するのではなく、コロニーの匂いを維持するために機能している可能性がある。[8]実際、 C. fellahコロニーのメンバーの炭化水素プロファイルを人為的に改変すると、コロニーは栄養輸送を行わない種よりも速く均質性に達する。[9]均質な炭化水素プロファイルを維持することで、栄養失調はコロニーの結束を媒介する。働きアリが社会的に結束力のある栄養失調行動に従事する理由は、脳内オクトパミン濃度に支えられている可能性がある。通常、隔離後、コロニーに戻ると、働きアリは栄養失調行動の頻度が増加する。しかし、働きアリがオクトパミンを投与されると、この栄養失調行動の増加は観察されない。[10]

社会構造

自動行動追跡と社会ネットワーク分析を組み合わせた結果、コロニーの社会ネットワークは2つのコミュニティで構成されていることが明らかになりました。1つは、幼虫の世話をする女王蜂と若い働き蜂からなる「看護蜂」コミュニティ、もう1つは巣を離れて餌を探す年長の働き蜂からなる「採餌蜂」コミュニティです。この構造は、個々の働き蜂の加齢に伴う行動の変化から生まれたものと考えられています。[11] [12]

社会的孤立の影響

社会的に孤立した労働者は急速に体重が減少し、寿命が短縮し、運動量の増加を含む行動変化が見られる。[13] [14]この影響は、労働者が他の1人とのみ孤立している場合、著しく減少する。孤立した労働者の死亡率の上昇は、エネルギー消費量の増加とエネルギー収入の減少に起因すると考えられる。したがって、エネルギーバランスを通じて、社会的交流は健康と老化に影響を与えると考えられる。

微生物叢

調査されたすべてのシロアリ種と同様に、 Camponotus fellah はBlochmannia属の細胞内共生細菌を宿主としている。この共生細菌は窒素をアミノ酸生合成に再利用することで宿主の栄養に貢献しており、実験的にその濃度を低下させるとコロニーの成長が減少する。[15] Blochmanniaは中腸上皮の特殊細胞（菌細胞）に宿主とされ、水平伝播のみを行う。

ブロクマニア属に最も近い姉妹種は樹液摂食昆虫の共生生物であり、アリは樹液摂食昆虫と共生することが多いため、ブロクマニア属の祖先は樹液摂食昆虫を介してカンポノティーニ属の祖先によって獲得された可能性がある。[16]

学習と記憶

一般的にアリは嗅覚の手がかりに大きく依存しており、脳内に発達した嗅覚中枢を持っています。これは特にオオアリに当てはまり、C. fellahの働きアリは実験室環境で匂いと味覚強化子を関連付けるように訓練することができます。彼らはY字型迷路の枝を、味覚報酬と関連付けた匂いに応じて選択します。[17]

地上で採餌する働きアリは、ナビゲーションに視覚を大きく頼ります。地下では、空間記憶、化学信号、そして重力を組み合わせます。災害に直面した働きアリは、個人学習と集団学習を通じて、これらの情報源のどれに頼るかを動的に調整します。[18]

参考文献

  1. ^ Vonshak, Merav; Shlagman, Alex (2009). 「Camponotus fellahの女王アリがイスラエルのアリの長寿記録を樹立」(PDF) . Israel Journal of Entomology . 2020年10月12日時点のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2020年4月7日閲覧。
  2. ^ メルシュ、ダニエル P.;ラ・メンドーラ、クリスティーヌ。ケラー、ローラン (2017)。 「カンポノトゥス・フェラ女王は単独で交配する」。昆虫のソシオ。64 (2): 269–276。土井:10.1007/s00040-017-0543-1。S2CID  253640000。
  3. ^ Ofer, J; Shulov, A.; Noy-Meir, I. (1978). 「イスラエルにおける種の連関：多変量解析」. Israel Journal of Zoology . 27 (4): 199– 208.
  4. ^ Boulay, Raphaël; Hefetz, Abraham; Soroker, Victoria; Lenoir, Alain (2000). 「Camponotus fellah のコロニー統合：働きアリの個体差は頻繁な炭化水素交換を必要とする」 . Animal Behaviour . 59 (6): 1127– 1133. doi :10.1006/anbe.2000.1408. PMID  10877891. S2CID  1525222.
  5. ^ Boulay, R.; Lenoir, A. (2001). 「成熟した働きアリの社会的孤立は、カンポノトゥス・フェラにおける巣仲間認識に影響を与える」 .行動プロセス. 55 (2): 67– 73. doi :10.1016/S0376-6357(01)00163-2. PMID  11470498. S2CID  44644625.
  6. ^ カツァフ＝ゴザンスキー、タマル;ブーレー、ラファエル。イヨネスク＝ヒルシャ、アルミン。ヘフェッツ、エイブラハム (2008)。「アリの仲間認識の調節因子としての巣揮発性物質」。昆虫生理学ジャーナル。54 (2): 378–85。書誌コード:2008JInsP..54..378K。土井：10.1016/j.jinsphys.2007.10.008。PMID  18045612。
  7. ^ カツァフ＝ゴザンスキー、タマル;ブーレー、ラファエル。ベンダー・ミーア、ロバート。ヘフェッツ、エイブラハム (2004)。 「巣内の環境が、アリの仲間の認識を調節する」。ナトゥールヴィッセンシャフテン。91 (4): 186–190。書誌コード:2004NW....91..186K。土井：10.1007/s00114-004-0513-0。hdl : 10261/63301。PMID  15085277。S2CID 9786862  。
  8. ^ Greenwald, Efrat; Segre, Enrico; Feinerman, Ofer (2015). 「アリの栄養網：相互作用パターンと食物散布の同時測定」. Scientific Reports . 5 12496. Bibcode :2015NatSR...512496G. doi :10.1038/srep12496. PMC 4519732. PMID  26224025 . 
  9. ^ Lenoir, Alain; Hefetz, Abraham; Simon, Tovit; Soroker, Victoria (2001). 「Camponotus fellahとAphaenogaster senilis（膜翅目：アリ科）におけるゲシュタルト臭形成の比較ダイナミクス」生理学的昆虫学26 (3): 275– 283. doi : 10.1046/j.0307-6962.2001.00244.x. S2CID  85921826.
  10. ^ Boulay, R.; Soroker, V.; Godzinska, EJ; Hefetz, A.; Lenoir, A. (2000). 「オクトパミンは、大工アリCamponotus fellahにおける隔離誘導性栄養運動の増加を逆転させる」 . Journal of Experimental Biology . 203 (3): 513– 520. Bibcode :2000JExpB.203..513B. doi :10.1242/jeb.203.3.513. PMID  10637180.
  11. ^ Mersch, Danielle P.; Crespi, Alessandro; Keller, Laurent (2013). 「個体追跡により、空間忠実度がアリの社会組織化の重要な制御因子であることが示された」. Science . 340 (6136): 1090–3 . Bibcode :2013Sci...340.1090M. doi : 10.1126/science.1234316 . PMID  23599264. S2CID  27748253.
  12. ^ Richardson, Thomas O.; Kay, Tomas; Braunschweig, Raphaël; Journeau, Opaline A.; Rüegg, Matthias; McGregor, Sean; De Los Rios, Paolo; Keller, Laurent (2021). 「アリの行動成熟は2つの基本状態間の確率的遷移によって媒介される」. Current Biology . 31 (10): 2253–2260.e3. Bibcode :2021CBio...31E2253R. doi : 10.1016/j.cub.2020.05.038 . PMID  33730550. S2CID  232246353.
  13. ^ コト・アキコ; メルシュ・ダニエル・P.; ホリス・ブライアン; ケラー・ローラン (2015). 「社会的孤立はアリのエネルギー恒常性を阻害し、死亡率を高める」.行動生態学と社会生物学. 69 (4): 583– 591. Bibcode :2015BEcoS..69..583K. doi :10.1007/s00265-014-1869-6. S2CID  253820221.
  14. ^ Boulay, R.; Quagebeur, M.; Godzinska, EJ; Lenoir, A. (1999). 「アリの社会的孤立：Camponotus fellah（膜翅目：アリ科）の生存率と行動への影響の証拠」『社会生物学』。
  15. ^ デ・ソウザ、ダニヴァル・J.;ベジエ、アニー。デポワ、デルフィーヌ。ドレーゼン、ジャン＝ミシェル。アラン・レノア (2009)。 「ブロホマニアの内部共生生物は、カンポノトゥス・フェラアリのコロニーの成長と免疫防御を改善します。」BMC 微生物学。9:29 .土井: 10.1186/1471-2180-9-29 . PMC 2660346。PMID  19200360。 
  16. ^ Wernegreen, Jennifer J.; Kauppinen, Seth N.; Brady, Seán G.; Ward, Philip S. (2009). 「栄養共生が別の共生を生み出した：カンポノティニ蟻族が樹液摂食昆虫の世話によってブロクマンニアを獲得したという系統学的証拠」BMC Evolutionary Biology 9 ( 1): 292. Bibcode :2009BMCEE...9..292W. doi : 10.1186 / 1471-2148-9-292 . PMC 2810300. PMID  20015388. 
  17. ^ Dupuy, Fabienne; Sandoz, Jean-Christophe; Giurfa, Martin; Josens, Roxana (2006). 「Camponotus antsにおける個体嗅覚学習」(PDF) . Animal Behaviour . 72 (5): 1081– 1091. doi :10.1016/j.anbehav.2006.03.011. S2CID 52242163. 2020年11月17日時点 のオリジナル(PDF)からアーカイブ。 2020年4月7日閲覧。
  18. ^ Heyman, Yael; Vilk, Yael; Feinerman, Ofer (2019). 「アリは巣を移動するために複数の空間記憶と化学ポインターを使用する」. iScience . 14 : 264–276 . Bibcode :2019iSci...14..264H. doi :10.1016/j.isci.2019.04.003. PMC 6476803. PMID 31005661  . 
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