シロアリ-共生者システム熱帯陸上生物群集における作用の機構

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05044129
• 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: WOOD T.G. 英, NRI, 主任研究員 ; VIJARSORN P. タイ国, 国土開発局, 主任研究員 ; MYLES T.G. カナダ, Toronto大学, 助教授 ; BURNS T.P. 米, Oak Ridge国立研究所, 研究員 ; BIGNELL D.E. 英, London大学, 教授 ; SLAYTOR M. 豪, Sydney大学, 助教授 ; HOLT J. 豪, CSIRO, 主任教授 ; 東 正彦 生態学研究センター, 助教授 (40183917) ; 武田 博清 農学部, 助教授 (60109048) ; 山村 則男 佐賀医科大学, 助教授 (70124815) ; 山岡 亮平 京都工芸繊維大学, 繊維学部, 助教授 (00111948) ; 山岡 郁雄 山口大学, 理学部, 教授 (30034705) ; 杉本 敦子 生態学研究センター, 助手 (50235892) ; 松本 忠夫 東京大学, 教養部, 教授 (90106609)
• キーワード: バイオ・リサイクル / シロアリ-共生者系 / C / Nバランス / セルロース分解 / 空中窒素の固定 / 社会性進化 / 種分化 / 地理分布

研究概要

地球上で最も量の多い有機物であるセルロースを多量に含むけれども、窒素をわずかしか含まない細胞壁をシロアリ-共生系システムはいかにして食物資源化し、その結果熱帯陸上生態系にどのような影響を及ぼすか明らかにするために、オーストラリアのサバンナとタイの熱帯林に調査定点を設けるとともに、ワークショップを開き、研究の現状を分析し、今後の展望、特にC/Nバランス仮説の有効性を検討した。材を食べるシロアリでは消化管に共生する窒素固定バクテリアの活性がこれまで考えられていたよりはるかに高く、コウシュンシロアリでは体を構成する窒素のうち少なくとも30%、おそらく50%以上が共生バクテリアの働きを介して、大気起源のものであることが安定同位体の分析から分かった。しかし、オーストラリアのサバンナに分布するイネ科枯死植物などを食べるテングシロアリではその活性は低かった。セルロースを分解する酵素、つまりセルラーゼの起源については下等シロアリのヤマトシロアリが中腸で自前のセルラーゼを作ることが明らかになった。シロアリは進化の過程でセルラーゼを微生物依存から、自分でそれを生産するように、また、食性を窒素の少ない材から、より多量に窒素を含む多様な植物遺体へと食性を変えるにつれて、食物への窒素依存を深めたと考えられる。共生微生物と考えられるメタン細菌の働きについても安定同位体を用いた研究から、その生成過程が少しづつ分かってきた。また、ヤマトシロアリグループでは体表面ワックスの化学分析と共生原生動物の比較研究から、種分化の過程と地理分布について新たな知見が得られた。さらにシロアリが生態系に及ぼす影響については、キノコを栽培するシロアリや、土壌を食べるシロアリの働きを、土壌中の菌類の働きと比較する形で研究が進んでいる。理論モデル化も順調に進み、本課題の研究は当初予期していたより、はるかに急速に進展している。

研究成果

• [文献書誌] ABE,Takuya: "Gross difference in community structure between forests and grasslad" Biology International. specil29. 19-25 (1993)
• [文献書誌] ABE,Takuya: "Faune and nesting haluts of hernug.in the peat swap forest and rubber plantatur" Island.Studies in Okinawa. 11. 43-54 (1993)
• [文献書誌] 安部琢哉: "空中窒素を食べるシロアリ" 科学. 63. 781-788 (1993)
• [文献書誌] KITADE,O: "Cluster anabyran on sympiotic protozoan fauna of tern to and a woh-jeedy cochrach Cryitoceran" Endo cytabiology. 5. 155-159 (1993)
• [文献書誌] OGINO,K: "Juverile hormac analage S-31183.cause a high lavel indectes of preildin differintict in the Japanese Damp Wood termita" Zoolical Science. 10. 361-366 (1993)
• [文献書誌] KITADE,O: "Symbiolit protistan fauna of Reticulitirmen(Isoptera)in the Japan.Archipelago" (準備中).
• [文献書誌] SUGIMOTO,A: "Carbon isotopic composition of bacterial methane in a soil incuibmtor experiment:conbretutin of acetate and CO_2/H_2" Geochimica et Gasmochimica Acta. 57. (1993)
• [文献書誌] YAMAMURA,N: "Vertical transmisson and evolution of muterlion from parasitism" Theoretical Populaton Biology. 43. (1993)
• [文献書誌] HOLT,J.A: "Numbers and bcomass of mound-bulog termiter(Isopteror)in a semi-asid tmpil wood lod nean chaters Towers,North Queenslad,Australia" Sociohcalogy. 21. 281-288 (1993)
• [文献書誌] HIGASHI,M: "Produoin-decomporser matching in a simple model ecoryelin:a network corvobutinry approch to ecoryelin organization" Proceedings of a joint U.S.Japan Saminar in the Environmental Suencen. 4124 (to be publiced). 131-145 (1993)