感覚子と脳神経から見た化学物質を介するアリの巣仲間識別に関する研究 : 融合巣の成立

• Project/Area Number: 07J05478
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Neuroscience in general
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 小林 碧 神戸大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2007 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥4,953,095 (Direct Cost: ¥4,953,095); Fiscal Year 2011: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2010: ¥627,722 (Direct Cost: ¥627,722); Fiscal Year 2009: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2008: ¥1,025,373 (Direct Cost: ¥1,025,373); Fiscal Year 2007: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 融合性 / 巣仲間識別 / 攻撃性 / CHC感覚子 / 体表炭化水素 / アルゼンチンアリ / クロオオアリ / エゾアカヤマアリ / 順行性染色 / AMIRA

Research Abstract

まず、先行研究に沿った行動観察による、スーパーコロニーの独立性の判定をおこなうため、「アリ個体」対「アリ個体」の攻撃性行動実験を行った。その結果、スーパーコロニーA、B,およびDの3つのスーパーコロニー間での排他的行動が確認され、独立が立証された。さらに、巣間をアリが自由に出入りできるスーパーコロニー内でも、巣仲間同士では栄養交換など協力的行動が観察されたが、非巣仲間間ではそのような協力的行動は見られなかった。アルゼンチンアリの先行研究中、スーパーコロニー内の巣仲間と非巣仲間に対する行動の差を報告した論文は1報のみで、その行動は触角で相手の身体をなでる行動であった。協力行動が見られた本研究の行動実験結果は、アリの巣仲間識別が、スーパーコロニーを形成するアルゼンチンアリにおいても行われていることを決定付けるものである。
また、電子顕微鏡を用いたアルゼンチンアリの触角の観察から、sensilla basiconica様の感覚子が発見された。このsensilla basiconicaはクロオオアリ、およびエゾアカヤマアリにおいて、仲間識別感覚子として同定されている。この型の感覚子は1触角当たり約70個あることが判明した。この数はエゾアカヤマアリ(約120個、本研究から)やクロオオアリ(約180個、先行研究から)と比較すると少ないが、3種共、触角の先端部分に集中分布していた。
さらに本研究では、「アリ個体」対「CHCを塗布したガラスビーズ」の行動実験を行った。巣仲間識別に用いられていると考えられるCHCを、アルゼンチンアリ100個体等量から2倍希釈した10段階の量をそれぞれ塗布したガラスビーズに接触したアリの行動観察から、CHCの量と行動変化の関係を明らかにした。その結果、アルゼンチンアリの忌避行動がCHC量に依存して変化することが明らかになった。この知見を元に大量の炭化水素を用いた新規の忌避剤の開発の可能性が認められ、特許の申請を行った。

Research Products

• [Journal Article] 匂いによるアリの仲間識別システムの社会生態学的変化:階級と営巣様式による違いに注目して (2010)
  • Author(s): 小林(城所)碧、石田裕幸、石浦健太郎、尾崎まみこ
  • Journal Title: 日本味と匂学会誌 Volume: 17 Pages: 465-468
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Comparative studies on nestmate recognition in supercolony forming ants, Argentine ant and Formica yessensis (2011)
  • Author(s): 小林(城所)碧
  • Organizer: Asia Pacific Conference on Chemical Ecology
  • Place of Presentation: 中国、北京
  • Year and Date: 2011-10-13
• [Presentation] Chemosensory explanation for intraspecific tolerance in a supercolony-forming ant (2011)
  • Author(s): 尾崎まみこ
  • Organizer: 国際比較生理生化学会議
  • Place of Presentation: 日本、名古屋
  • Year and Date: 2011-06-02
• [Presentation] 単巣性、クロオオアリと融合巣性、エゾアカヤマアリ間における化学物質を介した巣仲間識別の比較 (2011)
  • Author(s): 小林(城所)碧
  • Organizer: 日本動物学会近畿支部大会
  • Place of Presentation: 日本、京都
  • Year and Date: 2011-05-14
• [Presentation] 匂いによるアリの仲間識別システムの社会生態学的変化:階級と営巣様式による違いに注目して (2010)
  • Author(s): 小林(城所)碧
  • Organizer: 日本味と匂学会第44回大会
  • Place of Presentation: 北九州国際会議場(福岡市)
  • Year and Date: 2010-09-09
• [Presentation] A comparative physiological study on nestmete recognition system between mono- and polygyne ant species (2010)
  • Author(s): 尾崎まみこ
  • Organizer: 16th Congress of International Union for the Study of Social Insects.
  • Place of Presentation: (Denmark) Copenhagen
  • Year and Date: 2010-08-09
• [Presentation] Nestmate recognition mediated cuticular hydrocarbon in introduced Argentine ant. (2009)
  • Author(s): 小林(城所)碧
  • Organizer: 5th Asia Pacific Conference on Chemical Ecology (APACE)
  • Place of Presentation: HAWAII U.S.A.
  • Year and Date: 2009-10-28
• [Presentation] アリの歩行解析:アルゼンチンアリに遭遇したクロオオアリ警報の影響 (2009)
  • Author(s): 中野あす香
  • Organizer: 第34回日本比較内分泌学会大会, 日本比較生理生化学会第31回大会 合同大会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2009-10-23
• [Presentation] スーパーコロニーを形成する在来種、エゾアカヤマアリの寛容な巣仲間識別:体表炭化水素に対する感覚子の応答と攻撃行動 (2009)
  • Author(s): 小林(城所)碧
  • Organizer: 日本生態学会
  • Place of Presentation: 盛岡
  • Year and Date: 2009-03-18
• [Presentation] The nestmate recognition in native unicolonial ant Formica yessensis : the electrophysiological response to cuticular hydrocarbons at sencilla and aggression behavior/スーパーコロニーを形成する在来種、エゾアカヤマアリ (Formica yessensis) における巣仲間識別:感覚子での体表炭化水素に対する電気的応答と攻撃行動 (2008)
  • Author(s): 小林(城所)碧
  • Organizer: 日本動物学会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2008-09-06
• [Patent(Industrial Property Rights)] アルゼンチンアリの防除方法、防除剤およびその製造方法 (2011)
  • Inventor(s): 尾崎まみこ、小林碧
  • Industrial Property Rights Holder: 神戸大学
  • Industrial Property Number: 2011-125363
  • Filing Date: 2011-06-03