開発、都市スプロールによって妨害されたアリの行動と生理的変化の研究 Study shows behavioral, physiological changes in ants disturbed by development, urban sprawl
2022-09-29 テキサス A&M大学
Research focused on changes in ants physiology and behavior based on their environment hopes to shed light on other ant and animal species that evolve amid urbanization. (Texas A&M AgriLife photo by Michael Miller)
この研究では、一般に家アリや砂糖アリとして知られる比較的小型のアリ、Tapinoma sessileに注目した。このアリは、全米で最も一般的な家屋侵入型アリである。
アリは本来の環境では、葉の下、岩や丸太の下などに小さな女王アリのコロニーを作る。しかし、郊外や都市環境では、このイエヒメアリは歩道、植物コンテナ、景観用マルチング材などの人工構造物の周囲に絶えず拡大する多女王コロニーを作る。
研究者たちは、アリの社会的組織に影響を与えた化学的・行動的変化を特定するために、大規模な遺伝子データベースを利用した。アリの生息域内のいくつかの都市部と乱されていない自然の場所で、アリの集団遺伝学と繁殖構造を調査し、比較した。インディアナ州、アーカンソー州、コロラド州、カリフォルニア州など、全米の自然環境と汚染された場所で、イエヒメアリを観察し、分析した。
研究チームは、炭化水素などのアリの化学組成、コロニーの遺伝子構成、家族アリや外部のアリに対する攻撃性などの行動を分析し、環境による著しい違いを発見した。
自然界に生息するイエヒメアリの女王は、通常、生まれたコロニーを離れ、別の適当な場所に飛んで行き、新しいコロニーを作ろうとする。しかし、都市のコロニーにいる女王アリは、巣を離れることなくコロニーを拡大し続ける。
その結果、都市の女王は、遺伝的に関係のあるアリに対して、密接な関係を持ち、攻撃的でないことがわかった。行動解析の結果、スーパーコロニーのアリは、外部の遺伝子を持つアリに対して攻撃的であることがわかった。
空間的には離れているが社会的にはつながっているアリのコロニーである多巣型コロニーは、都市部の生息地にしか存在しなかった。
<関連情報>
- https://agrilifetoday.tamu.edu/2022/09/29/when-country-ants-go-to-town/
- https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/mec.16188
都市に生息する外来生物Tapinoma sessileの都市適応の一貫した特徴 Consistent signatures of urban adaptation in a native, urban invader ant Tapinoma sessile
Alexander J. Blumenfeld,Pierre-André Eyer,Anjel M. Helms,Grzegorz Buczkowski,Edward L. Vargo
Molecular Ecology Published: 22 September 2021
DOI:https://doi.org/10.1111/mec.16188
Abstract
Biological invasions are becoming more prevalent due to the rise of global trade and expansion of urban areas. Ants are among the most prolific invaders with many exhibiting a multiqueen colony structure, dependent colony foundation and reduced internest aggression. Although these characteristics are generally associated with the invasions of exotic ants, they may also facilitate the spread of native ants into novel habitats. Native to diverse habitats across North America, the odorous house ant Tapinoma sessile has become abundant in urban environments throughout the United States. Natural colonies typically have a small workforce, inhabit a single nest, and are headed by a single queen, whereas urban colonies tend to be several orders of magnitude larger, inhabit multiple nests (i.e., polydomy) and are headed by multiple queens (i.e., polygyny). Here, we explore and compare the population genetic and breeding structure of T. sessile within and between urban and natural environments in several localities across its distribution range. We found the social structure of a colony to be a plastic trait in both habitats, although extreme polygyny was confined to urban habitats. Additionally, polydomous colonies were only present in urban habitats, suggesting T. sessile can only achieve supercoloniality within urbanized areas. Finally, we identified strong differentiation between urban and natural populations in each locality and continent-wide, indicating cities may restrict gene flow and exert intense selection pressure. Overall, our study highlights urbanization’s influence in charting the evolutionary course for species.
