• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2013 年度 実施状況報告書

チクシトゲアリ創設女王どうしの協力行動の適応的意義と生体アミンが行動に与える影響

研究課題

研究課題/領域番号 25450483
研究種目

基盤研究(C)

研究機関東京農工大学

研究代表者

佐藤 俊幸  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (80242238)

研究分担者 小山 哲史  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (10549637)
佐々木 謙  玉川大学, 農学部, 准教授 (40387353)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード協力行動 / 血縁 / 生体アミン / オクトパミン / 栄養交換 / 敵対行動
研究概要

チクシトゲアリは血縁のない創設女王どうし栄養交換・共同育児しコロニーを創設することがあるが、成熟したコロニーでは単女王となり、女王は攻撃的になる(Sasaki et al.1996; Sasaki et al.2005) 。本研究では、血縁のない創設女王どうしの協力行動の適応的意義、生理的メカニズムを飼育実験と行動観察により明らかにする。
まず、創設女王は越冬後、協力行動が一緒に越冬した巣仲間かどうかで変化することを明らかにした(Hashimoto et al. 2013)。次に、2013年10月と2014年2月に静岡県下田市で採集調査を行い、創設女王を越冬前と越冬後で採集した。先行研究により、成熟した巣では女王の脳内オクトパミン濃度が高いことが分かっている。そこで、オクトパミン経口投与がチクシトゲアリ創設女王の協力行動を低下させるかどうか、飼育実験と行動観察により明らかにした。10月に採集した創設女王を2個体ランダムに抽出してペアを作り、2群に分け、片方の群では、女王にオクトパミンを2㎎/mlの濃度で含むショ糖10%水を経口接収させ、もう片方の群では、女王にショ糖水のみを与え、創設女王どうしペアにして人口巣に入れた。オクトパミン非投与群では、創設女王どうし栄養交換が起こるが、オクトパミン投与群では栄養交換行動の頻度と持続時間が低下し、通常みられない創設女王どうしの敵対行動が観察される場合もあった。実験終了後、女王の脳内オクトパミン濃度を測定したところ、オクトパミン投与群で有意にその濃度が高かった。以上の結果は、オクトパミンが、協力から敵対への行動変化を引き起こす候補物質であることを示唆している。
以上の研究成果は、第58回日本応用動物昆虫学会大会(高知)で「脳内オクトパミン量の上昇がチクシトゲアリ女王の協力行動を減少させる」というタイトルで発表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

コロニー内の血縁構造の解析、多雌創設からどのように単女王制コロニーとなるのかについては今後の調査が必要であるが、協力から敵対へと行動を変える生理的メカニズムについては、生体アミンの1種であるオクトパミンが重要な役割を果たしていることが分かったので、おおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

コロニー内の血縁構造の解析、多雌創設からどのように単女王制コロニーとなるのかについて調査を進める。オクトパミン投与により行動を操作し、女王間の協力関係は互恵的なのか、うらぎりを人為的に引き起こすことにより、協力関係が崩壊するのか、囚人のジレンマモデルが成り立つかどうか、検証する実験を行う。また、オクトパミン投与により発現する遺伝子の解析についても実験を行う。

次年度の研究費の使用計画

試薬の譲渡があり、購入を予定していた試薬を購入しなくても済んだため。
次年度にコロニー内遺伝構造解析で購入を予定している試薬の補充にあてる。それにより解析するマイクロサテライト遺伝子座数を増やすことが可能となり、より精度の高い解析が可能となる。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Food exchange behavior between multiple founding queens of Polyrhachis moesta (Hymenoptera: Formicidae) changes during hibernation2013

    • 著者名/発表者名
      Ayano Hashimoto, Ken Sasaki, Satoshi Koyama, Toshiyuki Satoh
    • 雑誌名

      Applied Entomology and Zoology

      巻: 48 ページ: 141-145

    • DOI

      DOI 10.1007/s13355-013-0161-y

    • 査読あり
  • [学会発表] 脳内オクトパミン量の上昇がチクシトゲアリ女王の協力行動を減少させる2014

    • 著者名/発表者名
      ○小山哲史 1・松井伸吾 1・佐藤俊幸 1・佐々木謙 2(農工大 農1・玉川大 農
    • 学会等名
      第58回日本応用動物昆虫学会
    • 発表場所
      高知大学朝倉キャンパス
    • 年月日
      20140328-20140329

URL: 

公開日: 2015-05-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi