ポリビア・オクシデンタリス

ポリビア・オクシデンタリス
ポリビア・オクシデンタリス
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： スズメバチ科
亜科: ポリスティナエ
属: ポリビア
種：
P. occidentalis
二名法名
ポリビア・オクシデンタリス

ポリビア・オクシデンタリス（Polybia occidentalis）は、一般的にカモアティ（camoati）として知られ、群れを成して巣を作る高度な社会性ハチです。群れを作るとは、これらのハチの群れが巣の場所を見つけ、一緒に巣を作ることを意味します。 [ 2 ]この種は中南米に生息して。 [ 3 ] P. occidentalisは花の蜜、昆虫、炭水化物源を捕食し、鳥やアリはそれらを捕食して寄生します。 [ 4 ] P. occidentalisの働き蜂は、働き始める時間を知らせるために互いに噛み合います。 [ 5 ]

分類学と系統学

P. occidentalisはPolistinae亜科に属します。[ 6 ] PolistinesはVespidaeの6つの亜科の1つであり、亜科には4つの族が含まれており、PolybiaはEpiponiniに属します。[ 6 ]

説明と識別

P. occidentalisは黒と黄色のハチで、腹部には黒い基部に数本の黄色の縞模様があります。羽は薄く、胸部は細長い葉柄によって腹部に付着しています。[ 7 ]働きバチの平均乾燥重量は3.80～6.71mgです。肋骨長は3.6～4.7mmです。[ 8 ]女王バチは、卵で満たされた卵巣が目に見えるほど大きいため、働きバチと区別されます。オスは、目に見える精巣があるため、働きバチや女王バチと区別されます。[ 9 ]

分布と生息地

P. occidentalisはメキシコからアルゼンチン北部にかけて見られる[1]。この種のハチはコスタリカとブラジルでよく見られる。[ 10 ] P. occidentalisは、強い乾季と雨季のある熱帯林からなる新熱帯地域に生息する。 [ 10 ]これらのハチは、雨期に巣を作ったり獲物を集めたり、乾季を通してそれらの資源で生き延びるための適切な資源を得るために、新熱帯地域に巣を作る。新熱帯環境は群れを形成するコロニーに有利である。彼らは通常、大量の炭水化物源が利用できる場所に定着する。P. occidentalisのハチは低地に巣を作り、木、茂み、生垣、さらには建物の中にも隠れ場所を見つける。

巣

巣は複数（2～8個）の積み重ねられた巣で構成され、各巣は殻で覆われている。[ 2 ]巣は木材パルプと水でできている。1つの巣の殻が、次の巣を建てるための支えとなる。巣の形状は隔壁型と呼ばれ、巣が巣の内側の表面に横向きに取り付けられていることを意味する。[ 2 ]通常、球果の数は巣内のスズメバチの数に適している。巣の長さは約10～25 cmである。[ 11 ]巣は新熱帯地域の牧草地、生垣、林縁の低木や木、建物の上や周囲に作られる。巣は通常午前中に作られる。[ 10 ]巣は働きバチが分業して作るため、社会性バチである。巣は上から下に向かって作られ、涙滴型になる。[ 2 ]

コロニーサイクル

P. occidentalisは群れを形成する性質のため、多数の働きバチがコロニーを形成する。[ 2 ]コロニーが形成され働きバチが加わるのは12月から4月の乾季である。4月に資源が不足するとコロニーの形成は鈍化する。5月に雨季が始まるとコロニーが確立し、5月から11月までの天候によりスズメバチは獲物を見つけやすくなる。コロニーを形成するのは主に働きバチだが、その時点では女王バチも数匹存在するものの、オスはまだいない。多数の働きバチがいることで分業が進み、防御システムが強化される。[ 2 ]

P. occidentalis のコロニーは非常に急速に成長し、巣はわずか数日で作られます。コロニーは 10,000 匹ほどの個体を含むまでに成長することがあります。[ 4 ]卵から成虫になるまでの期間は 30 日です。[ 12 ] P. occidentalisの周期は周期的寡産性で、時間の経過とともに女王が死に、新しい女王は生まれず、コロニーには 1 匹の女王だけが残ります。これによりボトルネック効果が生じ、他の女王が生まれるまで、コロニー全体が 1 匹の女王によって繁殖します。これらの将来の女王は繁殖することができ、周期を継続します。P. occidentalis のコロニーは年間周期を経ます。コロニーの衰退は 11 月の雨期の終わりに始まります。最初に雄が生まれ、次に将来の女王が生まれます。[ 9 ]

行動

支配階層

P. occidentalis種には、社会的優位性の階層構造が存在する。[ 8 ]女王蜂は頂点にいて子孫を産み、そのすぐ下の働き蜂は巣を作る。小型のスズメバチは社会的階層構造の上位にいる。これらの小型のスズメバチはより多くの社会的交流を持つようで、それが分業と年齢多神教に影響している。年齢多神教とは、スズメバチが歳を取るにつれて異なる仕事をするというシステムである。P . occidentalisでは、スズメバチが巣の外で働き始める年齢を指す。大型のスズメバチはこのプロセスが加速され、小型のスズメバチが巣の外での仕事を引き受けるよりずっと前に、巣の外で働いている。これは、大型のスズメバチが直接的な繁殖作業から外され、小型のスズメバチが巣に残されて繁殖に参加することを意味している。体の小さいハチは年齢による多神教の影響を受け、巣の中で高い社会的地位にあるとみなされるため、より長く巣の中に留まりますが、体の大きいハチは従属的とみなされます。[ 8 ]

分業と協力

巣を作るとき、大きなコロニーでは明確な分業が行われ、小さなコロニーではより変動の激しい分業が行われる。[ 2 ]大きなコロニーでは、すべての働きアリに指定された仕事がある。各働きアリは自身の仕事をしながらも、団結力があり生産的で効率的なユニットを形成するために協力する。仕事は、水採集者、木材パルプ採集者、建築者である。水採集者は周囲の作物から水滴を集め、パルプ採集者と建築者に渡す。木材パルプ採集者は近くの繊維源から木材パルプを集める。水採集者から受け取った水を使って、パルプ採集者は湿ったパルプを建築者に渡す。建築者は水を受け取り、次にパルプを受け取る。彼らは水を使ってパルプを湿らせ、次にこの新しい混合物を巣の中に練り込み、巣とエンベロープのためのより強い壁を作る。パルプ採集蜂から木材パルプを受け取った後、建築蜂は自分が作業できる量の木材パルプが確保されるまで、その量を他の建築蜂に分配する。また、人口密度の高いコロニーでは、多くのハチが交代で木材パルプの採集と建築蜂への供給を行うため、時間遅延のコストは最小限に抑えられる。採集蜂は資源を集めるために巣の外へ出ていく回数が少なくなるため、エネルギーと時間を節約できる。採集蜂が巣の外へ出ていく回数が少なくなるため、大規模なコロニーでは捕食のリスクが軽減される。一方、小規模なコロニーでは、働き蜂が役割を交代する可能性が高くなる。そのため、働き蜂は資源を集めるために巣の外へ絶えず出ていく必要があり、エネルギー消費量が増加し、時間遅延も大きくなる。これらのコストは巣作りに影響を与える。[ 2 ]

コミュニケーション

臭い

P. occidentalisは、情報源に関して間接的に互いにコミュニケーションをとる方法を持っています。[ 4 ]移動や言語によるコミュニケーションとは対照的に、彼らは食物源に応じて特定の匂いを分泌します。様々な研究において、餌場に関する情報は、経験に基づいて獲物の位置を知っている個体から、匂いを通して新参者に伝えられました。これは意図的なコミュニケーションではないため、リクルートメントではありませんが、新参者は経験豊富な採餌者から得た情報によって、食物源がどこにあるかを把握することができます。[ 4 ]

噛む

P. occidentalisは、働きバチの生産性を維持するために、社会的な噛みつき行動をとる 。[ 5 ]このコミュニケーション（働きバチが他の働きバチを噛むこと）は、採餌バチ間の作業を制御することが示されている。採餌バチは非採餌バチよりも頻繁に噛まれるため、その意図は明らかである。噛まれたハチは噛まれた後すぐに巣を離れるため、噛みつきが効果的であったことが示唆される。働きバチのカーストは自己組織化されているため、個体が割り当てられた仕事をしなければ、仕事は完了しない。そのため、こうした噛みつきという形で注意喚起が行われるのである。 [ 5 ]

警報募集

P. occidentalisは、巣に潜在的な捕食者がいる場合、コミュニケーションをとる手段も持っている。 [ 11 ]巣が揺さぶられたり脅かされたりすると、毒液や体内の毒液保有構造を通して警戒行動が活発化する。警戒行動の活発化により、成虫のハチは巣の入り口と巣を破壊や侵入者から遮断するために、巣の外へと移動する。この脅威が発生すると、ハチの羽音は1秒未満しか鳴らないが、警戒行動の活発化と羽音は全く関係がない。巣が揺さぶられてからハチが一斉に巣から出てくるまでの間にわずかな時間差が生じることから、巣からの出現は間違いなくコミュニケーションによるものである。これは、何らかのきっかけがあったことを意味する。餌探しの際に匂いから情報を得るのと同様に、潜在的な捕食者の脅威がある場合、警戒したハチは巣の外側を覆い、腹部の先端を引っ張ることで匂いを喚起する。この特定の匂いは、コロニーへの脅威が存在することを他のハチに知らせる。[ 11 ]

血縁選択

遺伝的関連性

全体的に見ると、P. occidentalis は非常に高い血縁度[ 9 ]を持っているが、 これは主に、時間の経過とともにコロニー内の女王の数が増えることに起因している。コロニーが大きくなるにつれ、女王の数は減少する。P . occidentalis は周期的寡夫性を示し、時間の経過とともに女王が死ぬと子孫を残す女王の数が減るため、コロニーのメンバー間の遺伝的血縁度が増加する。繁殖者の数が少ないほど、血縁度は高くなる。したがって、女王は本質的に本当の姉妹である。働き蜂とオスも血縁度が非常に高いが、近親交配は起こらない。しかし、多くの女王がいる新しいコロニーでは、遺伝的血縁度は非常に低い。女王の数が減ると、繁殖者の数が少なくなるため、働き蜂間の血縁度は高くなる。409匹の働き蜂で調査したところ、血縁度は0.27だった。働き蜂間の全体的な血縁度は高いが、同室の蜂は同室でない蜂 (0.33) よりも血縁度 (0.41) が高いようである。これらの血縁度は、コロニーの233匹から測定されました。女王蜂同士の血縁度は0.57です。これは、女王蜂が実質的に全姉妹であるためですが、ここでも近親交配は発生しないためです。この血縁度は216匹の女王蜂で測定されました。[ 9 ]

親族の認識と差別

P. occidentalisには血縁関係の認識は見られません。ハチはコロニー内のハチとそうでないハチを区別できますが、必ずしも巣ごとに区別できるわけではありません。この現象は、女王蜂の数が少ないため、コロニー内の血縁関係が強いためと考えられます。[ 9 ]しかし、いくつかの研究では、働き蜂のうち出生地の巣に留まるものと、元の巣が破壊された際に新しい場所に移動して新しい巣とコロニーを築くものとの間に、ごくわずかな認識と区別が存在することが示唆されています。この区別は、ハチがどのハチを出生地の巣から分岐させるかを決定する方法を説明すると考えられます。[ 12 ]

生涯と生存

全体として、コロニーは1年間存続し、年間サイクルを持っています。[ 12 ]サイクルを開始するために、働き蜂と女王蜂はそれぞれ乾季の初めに巣作りと繁殖を行います。雨季を通して、最初に雄蜂が生まれ、次に将来の女王蜂が生まれます。働き蜂はコロニーの創設者であり、コロニーの構築に多くのエネルギーを費やすため、死亡率が高くなる傾向がありますが、より古く大きなコロニーの働き蜂は巣作りの協力者が多いため長生きします。そのため、働き蜂は、より少ない数の働き蜂のコロニーにいた場合ほど巣作りにエネルギーを費やしません。[ 12 ]

他の種との相互作用

ダイエット

P. occidentalisは、昆虫（毛虫など）、炭水化物源、そして近隣で見つかる花蜜を餌とします。 [ 12 ]本種は花蜜を集める数少ないハチの一種です。花蜜を集めた後、空の巣殻に貯蔵します。[ 13 ]

捕食者

通常、捕食は巣から離れた場所で発生します。[ 12 ]カマキリやムシバエは、資源を集めようとしている採餌者[ 14 ]を捕食します。巣から離れた場所では防御が少ないため、採餌者はこれらの捕食者の餌食になる可能性が高くなります。また、巣はアリやシロオマキザルなどの脊椎動物によって攻撃されます。これにより、幼虫が失われ、巣が破壊される可能性があります。1回のアリの攻撃でコロニー全体を根絶することはできませんが、コロニーが場所を移動する必要があるため、コロニーに大きな問題を引き起こします。働きアリは可能であれば巣を再建しようとします。また、コロニーのサイズが縮小し、女王が繁殖するためのエネルギーが必要になります。しかし、アリによる攻撃が2回以上続くと、コロニー全体が絶滅するリスクが高まります。[ 12 ]

防衛

コロニーが危害を受けたと感じると、2つの手順で身を守る。[ 11 ] 1つ目は、巣が揺さぶられたときの警報の募集である。これは、多くの成虫のスズメバチが巣を守り、巣の入り口を捕食者（巣を覆うアリや侵入しようとする鳥など）から守るために巣の外側表面に移動する合図となる。次のステップは、必要に応じて捕食者を攻撃することです。スズメバチは毒の匂いに反応するため、これを攻撃の合図の1つとして使います。捕食者の匂いが十分に強い場合、スズメバチは攻撃します。これらのスズメバチは、侵入者に向かって猛烈な勢いでまっすぐ素早く飛んで、侵入者を刺そうとします。スズメバチの場合のように、侵入者が動いているかどうかではなく、暗い色などの特定の視覚刺激を持っている場合に攻撃する可能性が最も高くなります。ただし、すべての攻撃が迅速かつ直接的であるとは限らない。捕食者から分泌されるもう一つの臭気である警戒フェロモンの存在により、スズメバチは飛行、ホバリング、着地を経て、臭気源を調査する。このメカニズムにより、攻撃の必要性が軽減される。 [ 11 ]同様に、Polistes instabilis（アシナガバチ）もこの2つのステップを用いて巣を守る種であるが、警戒フェロモンや臭気は使用しない。[ 15 ]

寄生虫

P. occidentalisハチはグレガリン類に寄生される[ 16 ]。グレガリン類は無害な場合もあれば、致命的ではないが厄介な場合もある原生動物 である。P . occidentalisは主に雨季にこれらの原生動物に寄生される。グレガリン類がこの種に寄生すると、採餌率が低下し、生活の他の側面も変化する。寄生虫に感染した巣は小さくなり、巣板の数も少なくなる。幼虫の数が減るため、巣板が空のままになることもある。この寄生虫は採餌量の減少により捕食リスクが低くなるため、成虫の死亡率を低下させる。働き蜂は女王蜂よりも感染の影響が大きいようである。全体として、この寄生虫はコロニーの生産性とサイズを低下させるが、コロニー全体を駆除することはない[ 16 ] 。

人間の重要性

ヴェノム

マウスでテストしたところ、P. occidentalisの変性毒は、ビククリン、ピクロトキシン、カイニン酸によって誘発される発作中のけいれんを抑制した。[ 17 ]しかし、この変性毒はペンチレンテトラゾールによって誘発される発作を抑制しなかった。これらの知見は、変性毒が神経系に悪影響を与えることなく、人間のてんかんを助ける可能性があることを示唆している。スズメバチの毒に含まれる神経毒は、他の動物に神経系への影響をもたらす。P . occidentalisの毒は、新熱帯のスズメバチ由来であり、低分子量であるため遊離アミノ酸が存在することを示唆しているため、効果的であった。これらの遊離アミノ酸は、正確な効果とメカニズムを決定するためにさらに研究する必要がある。マウスでは、毒によって活動性が低下すると同時に、グルーミング、探索行動、高所への移動行動も減少した。また、自発的な運動活動も阻害したため、神経抑制効果が起こり、このプロセスが可逆的になり、活動は投与量に依存する可能性があることを示唆している。[ 17 ]

参考文献

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