社会性アブラムシのフェロモン認識と社会行動の発現メカニズム

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本研究は、社会性昆虫類のコロニーにおける強調と制御の仕組みを理解することを目的としている。社会性アブラムシをモデル系として、アブラムシの化学コミュニケーションとコロニー統合のメカニズムを明らかにするために、化学生態学的・神経生理学的研究をおこなった。社会性アブラムシは、繁殖に専念する生殖階級と利他的な社会行動をおこなう兵隊階級の、二つの階級から構成される社会性昆虫である。兵隊は若いうちは掃除をおこない、年を取るともっぱら攻撃に専念するという齢差分業を示す。社会性アブラムシの兵隊階級は、フェロモンなどの化学物質に応答して社会行動をおこなう。兵隊アブラムシの攻撃行動を解発する警報フェロモンを同定し、このフェロモンに対する兵隊の触角応答を触角電図法によって定量化することに成功した。さらに、アブラムシの体表から掃除行動を解発する死体認知フェロモンを発見し、このフェロモンに対する兵隊の触角応答を定量化するために、チップレコーディング法の開発をおこなった。残念ながら、死体認知フェロモンに対する応答は得ることができなかった。しかし、アブラムシ以外にも、植物の虫こぶの成分中に兵隊の攻撃行動を解発する警報シグナルが存在するという新知見を得ることができた。そこで、植物由来の警報シグナルの同定作業および警報シグナルに対するアブラムシの触角応答の定量化をおこなった。その結果、日齢の異なる兵隊は、各種フェロモンや化学シグナルに対して異なる応答を示すことが明らかになった。このように、齢差分業の成立基盤となる化学シグナルの受容と社会行動の発現機構ついて、きわめて重要な結果を得ることができた。