2020 Fiscal Year Annual Research Report

Investigation of effect on social evolution by the functional divergence of alarm pheromone

Research Project

Project/Area Number	18K14765
Research Institution	Nagasaki University
Principal Investigator	服部充長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(環境), 准教授 (80710095)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords	社会性 / 昆虫生態 / 分子生理 / 食う－食われる関係
Outline of Annual Research Achievements	生物の社会性がどのように維持されているかという疑問に答えることは、生態学分野だけでなく、生物学で広く重要な命題のひとつである。これまで分子生理学などのアプローチによって生物でどのように社会性が維持されてきたか理解しようとされてきた。しかし、本研究では社会性生物の生態（捕食者との相互作用）に焦点をあて、その理解を目指した。本研究は、複数の社会性段階をもつ社会性アブラムシをモデル生物とし、その社会性維持に情報化学物質（警報フェロモン）の存在、利用が重要であることの理解を確かめることを目的として行った。そのために、主に野外観察による警報フェロモンの有無、機能を確かめることを第一の目標としていていたが、新型コロナ感染症により野外観察が難しくなったため、同じ真社会性アブラムシであるものの、捕食者からの防衛を行う兵隊の形態が大きく異なるタケツノアブラムシとヒエツノアブラムシをターゲットにその飼育系を確立し、室内での観察を行った。その結果、両者ともに警報フェロモンをもつものの、矮小な兵隊を産むヒエツノアブラムシにおいては警報フェロモンを放出する頻度が大きな兵隊を産むタケツノアブラムシよりも低いことが明らかになった。このことは、兵隊による防衛に警報フェロモンの併用が重要であることを示唆し、社会性の利用の活発さに応じて警報フェロモンが利用されていることを意味している。また、従来の分子生理学的アプローチにより、社会性アブラムシのササコナフキツノアブラムシにおける兵隊の利他行動（防衛行動）を明らかにしようと試みた。このとき、他の社会性昆虫でその利他行動の発露に重要であると考えられている生体アミンのドーパミンの生合成に関わる遺伝子の発現量について兵隊と通常個体間で比較を行った。この結果、ドーパミン合成遺伝子の発現量に兵隊と通常個体間で差はなかった。