| 研究課題/領域番号 |
22KJ2563
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| 補助金の研究課題番号 |
22J00135 (2022)
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 (2023)
補助金 (2022) |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分45040:生態学および環境学関連
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| 研究機関 | 名古屋大学 (2024)
東京都立大学 (2022-2023) |
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研究代表者 |
井戸川 直人 名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2023-03-08 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2024年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 社会性昆虫 / 種間相互作用 / 社会寄生 / 齢分業 / ケアリ / 寄生 / 分業 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生物の社会には、個体の年齢に応じた役割分担システム（齢分業）が広くみられる。本研究の目的は、個体発生における齢分業の発現タイミングの遅れが、社会における寄生戦略を進化させたという仮説を検証することである。そのための実験系としてアリに着目し、寄生者と宿主の長期にわたる行動解析を行なうことで、両者の若齢から老齢にかけての行動の発現パターンを比較する。また、代謝ストレス解析や組織学的観察により、寄生者が宿主に負わせる生理的コストを評価する。さらに、寄生者と宿主の加齢に伴う遺伝子発現パターンの推移を調べ、共通の祖先から両者が分岐した遺伝的基盤を探索する。
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、個体発生における齢分業の発現タイミングの遅れが、社会性昆虫における寄生戦略の進化に寄与したという仮説を検証することである。昨年度までの研究により、寄生種アメイロケアリの存在下では、宿主であるトビイロケアリの巣仲間識別パターンが変化することが明らかとなった。そこで本年度は、巣仲間識別に深く関与すると考えられる体表の匂い成分（体表炭化水素）を分析し、一連の結果の論文化にも取り組んだ。
ガスクロマトグラフィーによる分析の結果、トビイロケアリに寄生しているアメイロケアリの体表炭化水素の組成比は、トビイロケアリと有意な差が見られなかった。一方、単独で生活しているアメイロケアリは、トビイロケアリとは明確に異なる化学的プロファイルを示した。この結果は、寄生者が宿主の体表炭化水素組成を模倣する「化学擬態」によって、巣内での共存を可能にしていることを示唆している。
しかしながら、昨年度の実験では、アメイロケアリに寄生されたトビイロケアリが、同種の非巣仲間個体に対しても敵対性を示さなくなることが確認された。この結果は化学擬態のみでは説明がつかず、アメイロケアリは宿主の巣仲間識別パターンそのものを改変すると同時に、化学擬態を併用するという、複合的な寄生戦略をもつ可能性がある。
来年度は宿主と寄生者の敵対性に加えて、両者における協調的相互作用である栄養交換のパターンを明らかにすることで、齢分業システムと社会寄生の関係を検証する。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
前年度に行なった行動実験と、本年度実施した化学分析の結果をまとめ、日本動物行動学会第43回大会で発表するとともに、査読付き英文誌に論文として投稿した。また、本研究の過程では、社会寄生に関与すると考えられる未記載のアリの発見という予想外の成果も得られた。現在は記載論文を投稿中であり、次年度は本種の寄生的な生活史についても論文としてまとめる予定である。全体として、おおむね順調に研究計画が進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
最終年度となる次年度は、宿主トビイロケアリと寄生者アメイロケアリの協調的行動である栄養交換に着目する。アリでは一般的に、若齢の働きアリが他個体からのケアを受け、加齢とともに様々なタスクを担っていくという齢分業システムが知られている。アメイロケアリが宿主から餌を受け取る一方で、宿主には餌を分け与えないという、一般的なアリにおける若齢個体的な行動パターンを示すかどうか検証する。具体的には、個体の体重測定による栄養の授受の定量と、トラッキングソフトウェアを用いた寄生者と宿主の行動パターンの比較を行なう予定である。
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