Contact-based behavioral rules for insect collective motion

基于接触的昆虫集体运动行为规则

基本信息

批准号：
21K15168
负责人：
水元惟暁
金额：
$ 3万
依托单位：
Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、シロアリのタンデム歩行行動をモデルシステムとして、昆虫の接触に基づく群れ行動の行動ルールを解明することである。当該年度もまた昨年度に引き続き、野外調査許可の取得が難航したため、昨年度の成果の論文化と、日本国内のシロアリ種のタンデム歩行行動の行動解析を中心として行った。まず本年度は、昨年度に得られた結果をさらに解析してまとめた3つの鍵となる論文を発表した。特に本研究で調べるタンデム歩行による群れ行動のモデルの前提情報として、シロアリの雌雄ともにリーダー・フォロワーの行動ルールを持つこと、シロアリはタンデムに視覚情報を用いていないことを論文として発表した（Mizumoto et al., 2022 PNAS; Mizumoto and Bourguignon, 2022 Ecol Entomol）。特に前者はタンデムの行動ルールはシロアリの祖先形質として存在し、全てのシロアリで共有されているとこを示したため、この論文は来年度に行うコウグンシロアリの行動解析を論文化する際にもかなり重要なピースになる。また、シロアリとアリのタンデム歩行を比較解析し、そのメカニズムの多様性を見出した論文も発表できた（Mizumoto et al., 2023 iScience）。次にイエシロアリ（Coptotermes formosanus）とヤマトシロアリ（Reticulitermes speratus）の2種のタンデム歩行行動について、高解像度・高FPSで撮影することに成功した。これらの動画から、タンデム中のシロアリの触覚や各脚を含む16部位の動きをデータ化した。また、シャーレ上のシロアリの歩行パターンについて、20種以上のシロアリの動画を取得した。

这项研究的目的是使用白蚁步行行为作为模型系统阐明基于昆虫接触的群体行为的行为规则。就像在本财政年度一样，就像去年一样，很难获得户外调查许可证，因此我们专注于去年结果的文化以及日本白蚁物种的串联步行行为的行为分析。首先，今年我们发表了三篇关键论文，这些论文进一步分析了去年获得的结果并总结了它们。特别是，作为由串联步行引起的群体行为模型的先决条件，我们发表了一篇论文，男性和女性白蚁都具有领导者和追随者行为规则，而白蚁不使用串联的视觉信息（Mizumoto等，2022 PNAS； 2022 PNAS； Mizumoto和Mizumoto和Bourguignon，20222222222 Ecol Entomomol）。特别是，前者表明，串联行为规则是白蚁祖先的特征，并在所有白蚁中共享，因此在讨论明年将要进行的串联白蚁的行为分析时，本文是非常重要的作品。我们还发表了一篇论文，该论文比较和分析了白蚁和蚂蚁之间的串联步态，并发现其机制多样性（Mizumoto等，2023 Iscience）。接下来，使用高分辨率和高FPS，我们成功拍摄了两种类型的串联步行行为：Coptotermes formosanus和网状speratus。这些视频已被用来数字化串联中白蚁的触觉感觉和16个部分的运动，包括每条腿。我们还获得了20多个白蚁的视频，介绍了培养皿上白蚁的步行模式。

项目成果

期刊论文数量（23）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Arizona State University(米国)

亚利桑那州立大学（美国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Coordination of movement via complementary interactions of leaders and followers in termite mating pairs

DOI：
10.1098/rspb.2021.0998
发表时间：
2021-07-14
期刊：
PROCEEDINGS OF THE ROYAL SOCIETY B-BIOLOGICAL SCIENCES
影响因子：
4.7
作者：
Mizumoto, Nobuaki;Lee, Sang-Bin;Pratt, Stephen C.
通讯作者：
Pratt, Stephen C.

Functional and mechanistic diversity in ant tandem communication

DOI：
10.1016/j.isci.2023.106418
发表时间：
2023-03-29
期刊：
ISCIENCE
影响因子：
5.8
作者：
Mizumoto, Nobuaki;Tanaka, Yasunari;Shimoji, Hiroyuki
通讯作者：
Shimoji, Hiroyuki

Nest complexity reflects individual worker behavior of termites.

巢穴的复杂性反映了白蚁个体工蚁的行为。

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Inoue T;Taniguchi J.;Hung J-F;Mizumoto N.;Hirai A.;Takeshita F.;Sato T.;Kawabata Y.;Kikuchi K. & Mizumoto N.
通讯作者：
Kikuchi K. & Mizumoto N.

Flexible sexual role maintains same-sex pairing in termites

灵活的性角色维持白蚁的同性配对