シロアリ共生系とセルロ-ス動態

• 研究課題/領域番号: 02304003
• 研究種目: 総合研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生態学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 安部 琢哉 京都大学, 生態学研究センター, 教授 (00045030)
• 研究分担者: 東 正彦 龍谷大学, 理工学部, 講師 (40183917) ; 松本 忠夫 東京大学, 教養学部, 教授 (90106609) ; 山岡 郁雄 山口大学, 理学部, 教授 (30034705) ; 武田 博清 京都大学, 農学部, 助教授 (60109048) ; 山岡 亮平 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 助教授 (00111948)
• 研究期間 (年度): 1990 – 1991
• 研究課題ステータス: 完了 (1991年度)
• 配分額: 13,200千円 (直接経費: 13,200千円); 1991年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円); 1990年度: 8,300千円 (直接経費: 8,300千円)
• キーワード: シロアリー微生物共生系 / セルロ-ス / 炭素 / 窒素(C / N)バランス / ハイドロゲノゾ-ム / 空中窒素の固定 / メタンバクテリア / 社会性の進化 / セルロ-スの動態 / 陸上生態系 / シロアリ / 消化共生 / メタン細菌 / 空中窒素固定菌

研究概要

1.シロアリ共生系とセルロ-ス動態の理論的研究
シロアリにおける社会性の進化が生活様式の転換,つまり巣と餌場を同じくするワンピ-ス型のものから両者を分離するセパレ-ト型への転換と対応していること,またそれは窒素成分を欠くセルロ-スをエネルギ-源としては有効に利用しながら,不足する窒素を獲得し,食物である材とシロアリの体における炭素/窒素(C/N)比のギャップを埋め合わせる方法の転換と関連して生じることを示した(安部,東(正),山村)。
2.シロアリにおけるセルロ-スの分解機構
下等シロアリの消化管に共生する原生動物におけるセルロ-ス分解能を解明すると共に,セルロ-ス分解システムが従来考えられていたものよりはるかに複雑なものであることを示した。消化管内に共生するバクテリアも重要な位置を占めること,例えば原生動物が特殊なオルガネラ(ハイドロゲノゾ-ム)を持っているが,その代謝産物である水素イオンをメタンバクテリアが利用すると共に処理していることが示唆された(山岡(郁),東(須),角田)
3.シロアリにおける炭素/窒素(C/N)バランス
沖縄に分布するシロアリの消化管に共生する原生動物やバクテリアの組成を解明すると共に,シロアリの窒素代謝の中で,窒素固定が果す役割を推定した。ヤマトシロアリとイエシロアリでは高い窒素固定性が認められ,イエシロアリでは窒素を欠くろ紙で飼育すると窒素固定性が著しく増加することが分った(屋良,山岡(亮),松本)。
4.土壌におけるセルロ-スの分解過程
土壌断面の微細構造の分析から,リタ-の分解過程を形態学的に明らかにすると共に,土壌中のセルロ-ス分解バクテリアの分布とその働らきを明らかにした(服部,武田)

研究成果

• [文献書誌] 安部 琢哉: "サバンナにおけるシロアリの生態" 地形. 12. 189-202 (1991)
• [文献書誌] ABE,T.: "Cellulose centered perspective on terrestrial community structure" Oikos. 60. 127-133 (1991)
• [文献書誌] ABE,T.: "Ecological factors associated with the evolution of worker and soldier castes in termites" Ann,Entomol.9. (1991)
• [文献書誌] 安部 琢哉: "シロアリの発明した偉大なる「小さな共生系」" 東正彦・安部琢哉編「地球共生系 第1巻」.
• [文献書誌] ABE,T.: "Distribution and abun dance of subterranea fungus‐growing termites in the grassland of Kenya" Advances in management and conservation of soil fauna. 111-121 (1991)
• [文献書誌] Matsumoto,T.: "Familial association,development of nymphs and population density in the Australia giait burrowing cockroach,Macrognesthis rhenoceros" Zoological Science. (1992)
• [文献書誌] Wang J.S: "Allozyme Variation and differentiation in the danp wood termite Hodotermopsis of Japan and China" Sci,Pap,Coll,Arts & Sci,Univ,Tokyo. 43. (1992)
• [文献書誌] 松本 忠夫: "昆虫の消化共生系ー微生物,菌類との多種な連合システム" 東正彦・安部琢哉編「地球共生系,第1巻」平凡社.
• [文献書誌] Matsumoto,T: "Comparison of respiration rates in the termites and woodーfeeding cockroaches"
• [文献書誌] Tsunoda,K: "Termite bio assays for evaluation of wood preservatives" Socio biology. 19. 245-255 (1991)
• [文献書誌] Yoshimura,T: "Pathogenicity of entomogenous fungus,conidibolous coranatus Tyrrell and Macleod,to copto termes formosanus"
• [文献書誌] Tsunoda,K: "The natural vesiatance of tropical woods against biodeterioration." Wood Research. 77. 18-27 (1990)
• [文献書誌] Yamamura,N.: "An Evolutionary theory of conflict resolution letuoca relatives :altruism,menipulation,corspromise" Evolution. (1992)
• [文献書誌] Higashi: "Why don't all termite specie have a sterile caste?" Proc,Royal Soc.London,B. 246. 25-29 (1991)
• [文献書誌] Higashi: "What determines the animal group sye:cnsideront sider conflist and its aesoltion" Ameiiea Naturalist.
• [文献書誌] 東 正彦: "生物世界の新しい全体像ー「大きな共生系」はいかに維持・発達させれるか?" 地球共生系第1巻.
• [文献書誌] 東 正彦: "複雑な相互作用はいかに生成されるか?ー「間接効果」と「第三者効果」" 地球共生系第1巻.
• [文献書誌] 武田 博清: "森林生態系の機能や構造はどのように生物群集の多様性に関連しているのだろうか" 地球共生系第1巻.
• [文献書誌] 東 正彦(編著): "地球共生系第1巻" 平凡社, (1992)
• [文献書誌] 伊藤 嘉昭,山村 則男,嶋田 正和: "動物生態学" 蒼樹書房, 510 (1992)
• [文献書誌] ABE,T.: "Cellulose centered perspective on terrestrial community strutuse" Oikas. 60. 127-133 (1991)
• [文献書誌] ABE,T.: "Evolution of warker caste in termites" Proc.Int.Congr.IUSSI. 11. 29-30 (1990)
• [文献書誌] ABE,T.: "Termite community in the grarsland of Kenya with special veference to their feeding habits" Proc.Int.Congr.IUSSI. 11. 207-208 (1990)
• [文献書誌] 山岡 亮平: "イエシロアリ巣由来の誘引・定着因子" 日本応用動物昆虫学会誌.
• [文献書誌] 武田 博清: "群集生態学の展開" 科学. 60. 406-414 (1990)
• [文献書誌] TSUNODA,K: "The natural resistance of tropical woods against bio deterio ration" Wood Research. 77. 18-27 (1990)
• [文献書誌] TAKAHASHI,M.: "Evaluation of termiticides in frild trials" The Int.Res.Group on Wood Preserv.Doc.No:IRG/WP/3633. 899 (1990)
• [文献書誌] TSUNODA,K.: "Termite bioassays for evalution of wood preservatives" Sociobiology. (1991)
• [文献書誌] MATSUMOTO,T.: "Subsociality of the Australian giant cackroach,<Macropanesthia>___ー <rhinoceras>___ー(Blattadea)" Proc.Int.Congr.IUSSI. 11. 303-304 (1990)
• [文献書誌] 松本 忠夫: "日本及び中国のオオシロアリ属(Hodo termopsis)に関する最近の研究" しろあり. 80. 3-12 (1990)
• [文献書誌] 松本 忠夫: "シロアリの階級分化" しろあり. 82. 3-12 (1990)
• [文献書誌] 松本 忠夫: "シロアリ社会の起原:家族性ゴキブリにシロアリのル-ツを探る" Anima. 217. 66-71 (1990)
• [文献書誌] BURNS,T.P: "Trophic unfolding of a continental shelf energyーflow net work" Ecol.Mod.(1991)
• [文献書誌] HIGASHI,M.: "Network trophodynamies:an emerging paradigm in ecosystem ecology" “Thearetical studies of ecosystems". 117-154 (1990)
• [文献書誌] HIGASHI,M.: "Entichment of ecosystem theary" “Thearetical studies of ecosystems". 1-38 (1990)
• [文献書誌] BURNS,T.P.: "Trophic dynamics in networks:significance of cycles and storage" Ecol.Mod.51. 1-28 (1990)
• [文献書誌] TOKORO,M: "Evidence for trail pheromone precursor in termite R___ー.<speratirs>___ー(Kolbe)" J.Chem.Ecol.16. 2549-2558 (1990)
• [文献書誌] HIGASHI,M(編者): "Thearetical studies of Ecosystems" Academic Press, (1990)