アリの「助け合い」をリアルタイムで可視化―RIイメージングで栄養交換を定量化し、集団が機能する仕組み解明へ

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2026-03-26 量子科学技術研究機構,琉球大学

量子科学技術研究開発機構と琉球大学の研究チームは、放射性同位元素(RI)イメージングを用いて、アリの栄養交換行動をリアルタイムかつ定量的に可視化する手法を開発した。微量の放射性ナトリウムを含む餌をトレーサーとして用い、個体間および集団内での餌の分配過程を追跡することに成功。これにより、餌の分布が集団状態や役割分担によって変化し、特定個体間で繰り返し交換が行われることなどが明らかになった。従来の観察中心の研究を超え、「行動を測る」ことを可能にし、社会性昆虫の集団機能や協力行動の理解を大きく前進させる成果である。

アリの「助け合い」をリアルタイムで可視化―RIイメージングで栄養交換を定量化し、集団が機能する仕組み解明へ
図1 22Naを用いたアリの「助け合い行動」を可視化するRIイメージング実験手法

<関連情報>

高感度陽電子イメージングにより、アリの集団における短期的な食物分布パターンが明らかになる Highly sensitive positron imaging reveals short-term food distribution patterns in ant groups

Nobuo Suzui,Mitsutaka Yamaguchi,Seiji Higashino,Yong-Gen Yin,Yuta Miyoshi,Ryuichi Suwa,Kazuki Tsuji &bNaoki Kawachi
Scientific Reports  Published:26 March 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s41598-026-36930-3

Abstract

Studying food distribution in ant groups is essential for investigating social behavior, offering valuable insights into resource allocation, group dynamics, and environmental adaptation, thereby advancing ecological research. In this work, a highly sensitive and quantitative experimental tool was developed to visualize changes over time in food distribution within ant groups using positron-emitting radionuclides and a radiation imaging system. Food distribution observations within a 100-ant group allowed changes in an index of dispersion for food allocation to be quantified for 3 h. The method’s accuracy was confirmed by cross-checking with the results of a conventional quantification method using a gamma counter. Additionally, we successfully visualized food distribution in a 12-ant group and quantified the amount of food exchanged over a 30-min period. This method can be used to elucidate the mechanisms that control food distribution.

生物環境工学
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