Exploring the evolution of vibrational communication in ant species.

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K06829
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 45040:Ecology and environment-related
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: Takahiro Murakami 九州大学, 持続可能な社会のための決断科学センター, 准教授 (40374706)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 西野 浩史 北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (80332477) ; 宮田 弘樹 株式会社竹中工務店 技術研究所, その他部局等, 研究員(移行) (90416628)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 音声コミュニケーション / 振動コミュニケーション / 社会進化 / ハキリアリ / 聴覚器官 / プレイバック実験

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to elucidate the vibrational communication system in ants and discover "grammar" and "dictionary" within the societies. Detailed analysis of vibrational signals data using a small, high-performance recording device originally developed, SEM image analysis, signal-inhibition experiments, discovery and analysis of olfactory organs using immunostaining, and installation of a unique playback system in the field for conducting playback experiments were performed. As a result, we were able to clarify the reality of complex vibrational communication system in leaf-cutting ants and its evolutionary process, and successfully achieved a detailed analysis of olfactory organ structures ahead of the world. Additionally, data that strongly responded to specific frequencies in playback experiments were obtained for the first time worldwide. Thus, this study has achieved significant results.

Free Research Field

行動生態学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、真にオリジナルのアイデアと発見に満ちており、学術的意義が高い。アリ類における振動シグナルコミュニケーションの進化は、複雑な社会構造の進化とリンクしており、他の、例えば人間社会におけるコミュニケーションの進化研究にも応用可能な普遍的な学術的価値がある。さらに、ハキリアリは中南米で大きな農業害虫であり、地域社会に甚大な被害をもたらしている。現状は農薬・殺虫剤での防除が行われているが、環境への負荷が大きく、代替の環境配慮型の手法の開発が急がれている。振動音を使った防除はこれに合致しており、ESGの観点からも社会的意義の大きな研究成果を得ることができた。