生物多様化を促進する共生と社会性の発達

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07304052
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 阿部 琢哉 京都大学, 生態学研究センター, 教授 (00045030)
• 研究分担者: 角田 邦夫 京都大学, 木質科学研究所, 助教授 (30127104) ; 山岡 郁雄 山口大学, 理学部, 教授 (30034705) ; 山村 則男 京都大学, 生態学研究センター, 教授 (70124815) ; 東 正彦 京都大学, 生態学研究センター, 教授 (40183917) ; 松本 忠夫 東京大学, 教養学部, 教授 (90106609)
• キーワード: シロアリ / 種多様化プロセス / 共生 / 社会性 / 分子系統 / 安定同位体分析 / 空中窒素固定 / セルロース分解とメタン生成

研究概要

(1)シロアリにおける時空的な広がり
シロアリの分子系統樹を作成して、下等シロアリのミゾガシラシロアリ科は単系統ではないこと、高等シロアリの中でキノコシロアリ亜科が最も古く分化したことなどを明らかにし、ミゾガシラシロアリ科の系統進化を共生原生動物相、生物地理、分子系統から総合的に検討した。またオーストラリアにおけるシロアリの分布様式から、高等シロアリが森林ではなくサバンナで進化して熱帯林とサバンナで適応放散を遂げたとの新しい仮説の提出しつつある。
(2)シロアリ-微生物共生系の進化
シロアリ-微生物共生系が下等シロアリから高等シロアリへの進化過程で変化する様相を、窒素固定とセルロース分解機構を用いて示した:下等シロアリのコウシュンシロアリでは空中窒素固定能が非常に高いが高等シロアリの土壌食のものでは極端に低く、また下等シロアリでも共生原生動物だけでなくシロアリもセルロースやヘミセルロースを分解する酵素を作る。
(3)シロアリによる資源利用
各種シロアリによるメタン生成能とシロアリによる植物遺体の利用様式のデータを蓄積し、シロアリの地球環境へのインパクトを検討した。
(4)生物多様化を促進する共生と社会性の発達についての理論的統合
現段階での理論的統合をT.Abe,S.A.Levin & M.Higashi eds.1977.Biodiversity.Springerにおいて計った。

研究成果

• [文献書誌] Holt,J.A.: "Microbial activity in the mounds of some Australian termites." Applied Soil Ecology. (in press)
• [文献書誌] Thorne,B.L.,E.Russek-Cohen,B.T.Forschler,N.L.Breisch,and J.F.A.Traniello.: "Evaluation of mark-release-recapture methods for estimating forager population size of subterranean termite colonies." Environmental Entomology. 25. 938-951 (1996)
• [文献書誌] Kambhampati,S.,K.Kjer,and B.L.Thorne.1996.: "Phylogenetic relationships among termite families based on DNA sequence of mitochondiral 16S ribosomal RNA gene." Insect Molecular Biology. 5. 229-238 (1996)
• [文献書誌] Thorne,B.L.: "Evolution of eusociality in termites." Annual Review of Ecology and SYstematics. (in press.).
• [文献書誌] Inoue,T.,Vijarsorn,P.and Abe,T.: "Mound structure of the fungus-growing termite Macrotermes gilvus in Thailand." Journal of Tropical Ecology. 13. 115-124 (1997)
• [文献書誌] Tayasu,I.,Abe,T.,Eggleton,P.and Binell,D.E.: "Nitrogen and carbon isotope ratios in termites (Isoptera) : an indicator of trophic habit along the gradient from wood-feeding to soil-feeding." Ecological Entomology. (in press).
• [文献書誌] Higashi,M.and Abe,T.: "Global diversification of termites driven by the evolution of symbiosis and sociality. In : Biodiversity : A Ecological Perspective. (Abe,T.,Levin,S.A. & Higashi,M.eds.)" Springer-Verlag, 83-112 (1996)