変動環境下でのシステム安定化機構：社会性昆虫における順位行動ネットワーク

波动环境下的系统稳定机制：群居昆虫的排序行为网络

• 批准号: 13J04279
• 负责人: 下地 博之
• 金额: $ 2.76万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-04-01 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J04279/
• 关键词: 真社会性昆虫; 繁殖分業の維持; 生理的異質性; 社会的相互作用; 女王フェロモン; 順位行動; 繁殖分業; ドーパミン; 社会生物学; 順位制; 脳内アミン; 個体間相互作用; 女王物質

アリやミツバチなどの真社会性昆虫は繁殖を行う女王と労働を行うワーカーの間で繁殖分業が成立している。しかしながら、多くの種でワーカーも交尾はできないが卵巣を保持しており交尾はできないが繁殖可能である。このような状況下で、どのようにワーカー繁殖が抑制されているのを理解する事は、繁殖分業の維持メカニズムの進化を理解する上で重要である。これまで、様々な社会的相互作用ワーカーの卵巣発達を抑制する機構であることが知られており、これらについての行動的あるいは化学的側面の理解は進んでいるが、これら外的要因がワーカーの生理状態を調節する内的因子にどのような影響を与えるのかについての知見はほとんどない。本研究では、日本産トゲオオハリアリを用いて社会的相互作用 (攻撃的順位行動と女王接触刺激) とワーカーの内的因子、特に生体アミンの関係について調べた。その結果、社会的相互作用がワーカーの脳内ドーパミン濃度を下げる効果を持つことがわかった。生体アミンの一種であるドーパミンはアリを含む真社会性ハチ目昆虫において、生殖腺刺激ホルモンとして働くことが先行研究の結果より知られている。したがって、本研究の結果は、社会的相互用によるワーカーの脳内ドーパミンレベルの制御が、繁殖分業維持の生理的基盤である事を示唆するものである。

蚂蚁和蜜蜂等社会昆虫被分为繁殖皇后和劳动者之间的繁殖。但是，在许多物种中，工人无法交配，但是他们保留了卵巢，不能交配，但是他们有能力繁殖。了解在这种情况下如何抑制工人繁殖的方式对于理解维持劳动分裂的机制的演变很重要。到目前为止，众所周知，这是一种抑制各种社会互动工人卵巢发展的机制，尽管对这些行为或化学方面的理解已经发展，但对这些外部因素如何影响调节工人生理状态的内部因素如何影响。在这项研究中，我们使用日本制造的Togeo-Harinari调查了社交互动（积极的排名行为和女王接触刺激）与工人，尤其是生物胺的内部因素之间的关系。结果表明，社交互动的作用是降低工人中多巴胺水平。先前的研究表明，多巴胺（一种生物胺）在包括蚂蚁在内的爱usosocial蜜蜂序列昆虫中充当促性腺激素。因此，这项研究的结果表明，通过社会互动来调节工人的脑多巴胺水平是维持生殖劳动分裂的生理基础。

项目成果

Queen controls dopamine levels of workers in an ant

蚁后控制蚂蚁工蚁的多巴胺水平

• 发表时间: 2014
• 作者: Hiroyuki Shimoji;Hitoshi Aonuma;Masato S Abe;Kazuki Tsuji;Toru Miura;Yasukazu Okada
• 通讯作者: Yasukazu Okada

自由集会「社会性昆虫の”進化可能性”」

自由集会《群居昆虫的“进化可能性”》

• 发表时间: 2016
• 作者: 下地博之;植松圭吾
• 通讯作者: 植松圭吾

オオシロアリにおける性特異的な生殖虫分化制御機構

日本白蚁的性别特异性生殖分化控制机制

• 发表时间: 2015
• 作者: 下地 博之;小口 晃平;林 良信;北條 賢;三浦 徹
• 通讯作者: 三浦 徹

トゲオオハリアリにおけるワーカーの脳内アミン濃度と女王接触頻度の関係

刺蚁工蚁脑胺浓度与蚁后接触频率的关系

• 发表时间: 2014
• 作者: 下地博之;青沼仁志;岡田泰和;三浦徹;辻 和希
• 通讯作者: 辻 和希