Title Author(s) 昆虫の社会進化における寄生微生物の役割 辻, 瑞樹; 佐藤, 大樹 Citation Issue Date URL Rights 2004-04 http://ir.lib.u-ryukyu.ac.jp/handle/123456789/13591 昆虫の社会進化 における 寄生微生物の役割 ( 課題番号 13640626) 平成 1 3年度∼平成 15年度科学研究費補助金 ( 基盤研究 ( C)) 研究成果報告書 平成 1 6年 4月 研究代表者 辻 瑞樹 ( 琉球大学農学部助教授) はしがき アリや シロア リな どの社会性昆虫に見 られる不妊カース トは,ダーウィン以来 の進化生物学上の難題である.Ha mi l t on の血縁淘汰理論が この現象 に明解な 説明を与えて以来,昆虫の社会生物学では,血縁関係 と社会行動 に焦点 を当て た研究が爆発的に進んだ. しか し,血縁淘汰だけで社会性昆虫の多様で複雑な 社会 システムの進化 を全て理解す るには限界があった. このような中で,近年 登場 したのが 「 赤の女王説」である. これは,極論すれば これ まで社会生物学 で度々議論されてきた社会性昆虫の形質,た とえば,女王数,女王の交尾回数, 分業,性比な どの進化は,すべて, これ までほとん ど注 目されなかった病原微 生物 との相互作用で説明できるとす るものである.社会性昆虫は,数の力によ り自分 よ り大 きな捕食者の攻撃 に対 しては比類無い防衛 力を発揮す る.その一 方で,自分よ り小さな生物の攻撃,伝染病は恐 らく最大の潜在的脅威であろう. 一般 に高湿で温度が管理 された巣は,まさに菌や細菌 の天然の培養器である. さらに血縁関係にある個体が集団で暮 らす ということは,病原体 にとってほ と りもなおおさず,一旦 コロニー に感染 ・侵入すれば,そ こには遺伝的に与 し易 い寄主が多数存在す ることを意味す るか らである.このような理論的背景か ら, 社会性昆虫 と病気 の関係 は,現在進化 生態学で大 いに注 目されて いる. 1 998 年には Pa ulSc hmi d-Hempelによる Par as i t esi nSoc i alI ns ect s( Pr i nc et ol l Uni v.Pr es s ) という著書 さえ出版 された. しか しまだ分野全体が萌芽的であ 5.上の著書 も含む議論の大半が理論的な可能性を示唆す る段階で,具体例 は ミツバチの研究 と Sc hmi d-Hempel自身によるセイ ヨウオオマルハナバチの 研究な ど少数あるだけで ( 両種 ともいわゆる家畜),完全な野生種ではほとん ど成果が得 られていないのが実情である.理 由は,野生種で,操作実験が可能 で,かつ病原体が特定されているモデル生物,すなわち具体的な研究材料が見 つかっていないか らだ. これはミツバチを除き社会性昆虫の病理学の応用的意 義が低 いことも原因だろう. しか し,我々は予備的研究で トビイ ロケア リな ど のアリ類に寄生する糸状菌類を幾つか発見 してる. トビイ ロケア リは普通種で, ハナバチに比べれば飼育 も極めて容易である.また菌 も分離 されてお り,室 内 や野外で実験 に供す ることもできる.本研究で,我々はこれ らの利点 を生か し, アリをモデル生物に使い,社会性昆虫の赤の女王説 の理論体系の妥 当性 を実証 的に検討 した. 研究組織 研究代表者 :辻 瑞樹 ( 琉球大学農学部助教授 ) 研究分担者 :佐藤大樹 ( 森林総合研 究所 主任研究員 ) ( 研究協 力者 :松浦健二 ,奥野正樹 ,鈴木牧子 ,L L 旧]剛,大 内友実子 ) 交付金額 ( 配分額) ( 単位 :千 円) 直接経 費 平成 1 3年度 1,600 平成 1 4年度 9.0 0 平成 15年度 1, 00 0 間接経費 0 0 0 合計 1,600 9.0 0 1, 00 0 研究発表 ( 研究代表者辻 はペ ンネ-和希 K. Ts u j iを使用 ) (1)学会誌等 Ts ui LK. ,Ohkawar a,K,l t o,F.I nt er -nes tr el at i ons hi pi nt heI ndones i anant ,Mv mecl ' nas p.A wi t h S1 0( 3) :409420( 2001) . s omecons kI er at i onsF ort heevol ut i onofunj col oni al i t yi nant s .Tr opI C I t c ) ,ド , ,Yamane,S. ,Eguchi ,K. ,Noer dj i l o,W. ,Kahono,S. , Ts uu.K. ,Ohkawar a,K. ,Yamauchいく . , N】 s hi c l と I ,T. ,Nakamur a,K, Ants peci esdi ver s i t yi nt he BogorBot ani c gar den,Wes tJ ava, I ndones i a,wi t h Des cr i pt i ons oF hvo ne w s peci es of t he Genus I J eDt anj l l a( Hymenopt er a, For mi ci dae) .Tr opi cs1 0( 3)379404( 2 001) . Ts u 日 ,K . ,Kas uya,E. Whatdo 亡 he i ndi cesofr epr oduct i ve s kew meas ur e? The Amer I Can Na t ur a= s t1 58( 2) 1 55-1 65( 2001) . Ml t S u a k lSh l ma Zu , Nor l t os hlMa e h a r aa n dHl r O k l Sa t oDe ns l t yd yna ml C SOrt hee nt omop a t h o ge nl Cf . un gu s ,Be auv e r J a n( De u t e r om) , c o t l n aHyph omyc e t e s )I n t r od uc e di nt oF or e s ts ol l ,a n dI t sI nf l u e n c eont heot h e rs ol l ba s s I ana1 / l J J / / e mt ml C r O Or ga n ) S mSAp pl l e dEn t omo) og ya n dZo ol o g y3 7 ( 2 ):26 3 1 2 6 9( 2 0 0 2 ) 佐藤大樹,出川洋介 神奈川県 におけるツクツクボウシタケの分布記録 神奈川 自然誌資料 2 38ト8 5( 2 0 0 2) ,1 t o,F. ,Ts uH,K. ,Bi u en,J .Sper mt r ans f eri nt heJ apanes equeenl es sant , Al l al d,D. ,Gobi n,ら. Dl ' ac ammas p.( Hymenop亡 er a:For mi ci dae) .Net her l andJ our nalofZool ogy51(1 ) : 77-86( 2002) . Ono,S.Mi s a wa,K. ,Ts uH,K.Ef f ectofgr oups el ect i onont hee vol ut i onofal t ui r s t i cbeha vi or J oumalofTheor et i c alBi ol ogy220 (1):55-66( 2003) . I . O k lSa t o2 0 0 3EWe c t soH a r v a la g eonmo r t a l i t yorMo no c ha mu Sa/ t e r nal u sHo p e Ml t S u a k lSh l ma Z ua n dHI ( Co l e o p t e r a Ce r a mb y c l d a e )a f t e ra p p l l C a t l On OFn o n wo v e nf h b r l cs t r l P SWl t h Be az J V e r i ab a ∫ ∫ I ana.Ap p l l e d En t omO l o g ya n dZo ol o g y38 ( 1 ):ト5 ( 2 0 03 ) , T . Ts uH,K.Beha vi or l pr a oper l yoft heunus uall ar gewor ker si nt heant ,乃] ' sl omy7 me X Sas aki pungens . J our nalofEt hol ogy21( 2)1 45-1 51( 2003) . ,Ts uHK. ,and S.Sakai .Cons equencesofdi f f el ・ enC eSi nf l o wer i ng dat ei ns eed Mor i naga,S」 . pr oduct i on i n He] onl ' o ps l ' s orl ' ent al i s( Li l i a ceae) . Amer i c an J our na lofBot any 90( 8) : 11 53-11 58 ( 2003) . 佐藤大樹 ・出川洋介 ギフチ ョウ蛸か らのコナサナギタケ( Pa e c L / o myc e sfa r z no s u s )の出現記録 神奈川 自然 誌資料 257 3 7 4( 2 0 0 4) (2) 口頭発表 辻 和希,細見 良, 中川敬之 トゲ オハ リア リにお けるコ ロニーサ イズ認識 の社会 生理学的機 棉,第 4 5回 日本応用動物昆虫学会大会 ,20 1年 4月,島根大学. 佐 々木智基,辻 和希 イ ン ドネ シア産 アミメア リ ( Pr l S t Omyr me XS P. 1 ) の行動生態学的研究 , 第 4 5回 日本応用動物昆虫学会大会 ,2001年 4月,島根大学. 川端俊一,辻 和希 pl ol hor a xc ongr uous の分断性比 と FA, ムネボソア リ Le 20 1年 4月,島根大学 辻 和希,細見 良, 中川敏之,茂成奈央,和 田綾子 ,尾崎 まみ こ, 山岡亮平 ア リが コ ロニー 社会 の大 きさを 「 知 る」仕組み - 社会生理学 的アプ ロ-チ.2001年 7月, シンポ ジウム 1 「 性昆虫の適応戦略」,第 12回 日本比較生理生化学会大会,福 岡大学七隈キ ャンパ ス 小野盛 司,辻 和希 複 数 レベ ル 淘 汰 の モ ンテ カ ル ロ模 型 :利 己 的個 体 の増 殖 を 阻 止 す る SA s pl i l t l ne O . .日本進化学会第 3回大会 ,20 1年 1 0月,京都大学. 辻 和希 ポ リシング ー 昆虫社会 の高度 な調和 を実現す るメカニズム.シンポジウム S5 「 利 他行動の謎は どこまで解 明 され たか微 生物か ら人間 まで 」. 日本進化学会第 3回大会 ,2( X‖ 年 1 0月.京都大学. I ll r OkiSa t oa nd Ml t S ua ki Shi ma zu Homot ha l l i s m i n Cor d yc e ps ml l l t a l l S The 7u ll nt e ma t 1 0na l SS , bookorAbs t l a c t s31 1 31 2 2002 Myc ol og l Ca lCongl e 佐藤大樹、島津光 明 サナギ タケ( Cor d yc e psmi l l t a l l S ) 子実体 発生 にお ける降水 と温度 の影 響 日 本薗学会第 46回大会 2002 佐藤大樹 シロア リ体表笥生菌 La boul be nl OpS I St e l ml t a 】 一 l uSマツノマダ ラカミキ リの体表か らの記 録 第 46回 日本応用動物昆虫学会大会 ,2002 Ts u j l .K.,Ki k t l t a,N.Don l l na nC eh i e r a r c hy,l i f es pa l 一a 1 1 dc os tofwor k e rr e pr oduc t 1 0mi nDl a C a mT l aS p. F r omJ a pa l l . XI VI nt e ma r 1 0na lCongr e s sorI USSI , 20 02J u l yAugus t ,Sa pr x ) r oI J l ,N. , Ts u j l 、K・Whyl Sdoml na nC ehi e r a r c hya ger e l a t e d?Xr VI nl e ma t i ona l Congr e s sorl USSl ,20 02 Ts u J lyu Au gus t , Sa pp or o・ Sato .H. ,Ohuc h i ,Y. ,Ya l l l a da,T. ,Ts 叫i 、K.DI S e a S eC a nC a us eaC OS Torne s ti n he it r a nc ei na nt s Xr V lyAugu st , Sa pp or o・ L nt e ma t i ona lCon gr e s sorT USSl , 2m)2Ju On o,S,Ts u j i .K Gr oups e l e c t i o n vs .mut a t i on ba l a nc ec a ne xpl a l nt heoc c r e nc epa t t em ofs e l r l S h ph e not y pe s ac omp t l t e rS i mul a t i onmo de lf o rt hepa r t he noge ne t i ca nt ・XI VI nl e ma t l Ona lCon gr e s sor T USSI , 2002J u l yAugus t ,Sa pp or o n,F,I l o,ド,Ts u j i ,K.Bi l l e n.J .Mor phol ogl C a ldi f f e r e nt i a t i ona ndpr ol onge dc opul a l 1 01 1 Al l a r d,D,Gobl , 1 1 1DI a( ・ a1 1 u l L aS p.( hyme nopl e r a Fonni c i da e ).XI VI nt e r na t l Ona lCongr e s soHUSS1 ,20 02J u l yAugus t Sa pp or o 佐藤大樹 ・島津光明 野外 にお けるサナ ギクケ( Cor d yc e psml l l t a nS ) 子実体発生温度 日本菌学 会大会講演要 旨 2003 佐藤大樹,Cha i l Va tToa nu n2003 タイ国北部の昆虫病原性糸状菌 昆虫病理研究会会報 695 Ml t S ua klShl ma Zu ,Hl r OklSa t oa ndNor l t OS hlMa e ha r aEfe c t l Vet l ml ngf ora ppl l C a t 1 0nOfBea uve r l a r On me nt a le f f e c t sl nml C r Obl a lc ont r olofMonoc ha musa l t e na r t usPr oc e e dl ngSOf ba s s i a naa ndI t se nVl 03・I 65 Kor e a Ja pa nJ oi ntCon f e r e nc eonAppl l e dEnt omol og ya ndZool ogy,20 MI L s ua kl Shl ma Zu, I I l r Okl Sa t o a nd Nor i t os hlMa e ha r a Us e of Be aT l V e r l a ba S S l ana a nd I t s f r e c t sl n ml C r Obl a lc ont r olofl t 4 0noc har ml sa/ l e r naE u sAbs t r a c t sf ort he36t hAr l nua l e nvi r on me nt a le Me e t l ngOFSocl e b,O rl nve l l e br a t ePa t hol ogy,2003 r 島津光明、佐藤大 樹 Bea uve r l a ba s s l a na培養不織布 によるマツノマダラカ ミキ リ幼虫防除効果 に およぼす幼虫齢の影響 第 47回 日本応用動物昆虫学会大会講演,盛岡, 2003年 3月 Ts u ji 、K.Dl r e C tObs e r v at i onoL -a lt us r i s t s -c he a t e r se vo l uhol l a r ydy na l ni c si nt hepa r t he noge ne t l Ca nt , pns t omy m e xpu nge ns 日本進化学会第 5 回大会 , シ ンポ ジウム昆虫社会 内の 「 裏切 り」 に端 を 発す る同所的種分化 -Eme r y' sr ul e の直接健勝 ,2003年 8月,九州大学 Ts u J i ・K・Ll r eh i s t or ye VOl ut l Oni npe r e l ia m ls o cl ll a nS e C t SWi t hs p ec l lr a e r e r enc et opopt l l at i ondyl l a mI C S a nds pa t l als L uc r t t l r e.l nt e ma r l Ona l Sy m pos l u m " Li f eCyc l el n Soc i lI a ns e ct s "StPe t e r s bu r g,Rus s l a, Se pt e mb er222 720 3 佐藤大樹 ・島津光 明 ・前原紀敏 スギ樹皮上の Pa e c l l omyc e sc a t e nl a nnul a t us分 生子 の発芽活性 第 48回 日本応用動物昆虫学会大会 ,京都工芸繊維大 ,2004年 3月 (3) 出版物 辻 和希 粘菌 な どにみ られ る微 生物 の社会行 動 一 動物 とのアナ ロジー .別 冊遺伝 , 1 6 動物 7685 の社会行動 .20 3年,裳華房 pp. 辻 和希 ( 印刷 中) 血縁淘汰 と包括適応度 お よび社会性 の進 化 .進化 学,第 5 巻 2章,岩 波書店 ,2004
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