2013 Fiscal Year Annual Research Report
社会性昆虫クロオオアリを用いた巣仲間認識機構の神経科学的解析
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24870029
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
渡邉 英博 福岡大学, 理学部, 助教 (90535139)
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2012-08-31 – 2014-03-31
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| Keywords | クロオオアリ / 社会性昆虫 / 錐状感覚子 / 巣仲間認識 / 嗅覚 / 触角葉 / キノコ体 |
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| Research Abstract |
本年度は昨年に引き続き、巣仲間認識に関わるとされる触角上の錐状感覚子から網羅的な嗅覚応答の記録を行った。錐状感覚子には130程度の感覚細胞が内在しているため、昨年度までは各感覚細胞の嗅覚応答特性を評価することが出来なかった。しかし、本年度は感覚細胞応答分離のためのソフトウェアの導入と専任で解析を行うポストドクターを短期間雇用することによって、新規に以下のことを発見した。1）一個一個の錐状感覚子は多様な嗅覚刺激を受容することができる。2）各嗅覚刺激は少なくとも9個から17個の神経細胞にインパルス応答を引き起こす。3）異なる嗅覚刺激は異なるセットの感覚細胞群にインパルス応答を引き起こす。従来、巣仲間認識に関わる錐状感覚子は接触化学感覚により体表炭化水素を受容し、巣仲間と非巣仲間の識別を行うとされてきた。しかし、今回の研究によりこれらの感覚子は嗅覚刺激も受容する能力があることが新たに証明された。
これら末梢での電気生理学的研究に加えて、巣仲間識別に関与する脳領域の解析も進めた。クロオオアリには脳内の触角葉とキノコ体に錐状感覚子で受容した情報を処理する脳領域が存在している。これらの脳領域は社会行動を示す雌アリにのみ観察されるため、社会行動の中枢であると考えられる。本研究ではアリ科に近縁の社会性および非社会性の膜翅目昆虫の脳を用いて、これらの脳領域の有無を比較解剖学的に解析した。その結果、スズメバチ上科の昆虫においてクロオオアリと相同な脳領域を発見した。しかしながら、スズメバチ上科では社会性の有無や性の違いに関わらずこれらの脳領域が観察された。スズメバチ上科ではこれらの脳領域は餌となる昆虫の認識に関与していることが示唆されているため、クロオオアリの持つ巣仲間識別の脳内情報処理経路は狩りハチの餌認識機構から進化していったものと推測される。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(9 results)
