集団レベルの活動リズムを生み出す自己組織化機構の解明

阐明产生群体水平活动节律的自组织机制

• 批准号: 21K06329
• 负责人: 菊地 友則
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06329/
• 关键词: ウルトラディアンリズム; 自己組織化; 社会性昆虫

本研究計画では、これまで知見が少なく実際の社会活動の時間スケールに近いウルトラディアンリズムに着目し、集団レベルのリズム活動の発現メカニズムを、個体、個体間のリズム活動の視点から理解することを目的とした。本年度は、個体レベルのウルトラディアンリズムの追加データをとるとともに、2個体時のデータ解析の準備を進めた。前年度は、女王、内役ワーカー、外役ワーカーのカースト毎の解析を行ったが、対象としているトゲオオハリアリは女王がコロニーに1匹しか存在しないため、他のカーストに比べてサンプル数が稼げなかった。そこで、コロニーを新たに採集し、女王カーストのサンプル数を増加させた。新たに10個体の女王を解析した結果、いずれも20-40分程度のリズム周期が確認され、前年度のデータと合わせると、84.2％（16/19）の女王がウルトラディアンリズムを持つことが明らかになった。また、前年度の解析では、各カーストの平均移動速度がカースト間で異なりワーカーに比べて女王で早いことが明らかになっていた。追加データを合わせて一回あたりの移動速度分布を調査したところ、分布の形がカースト間で大きく異なっていた。内役ワーカー、外役ワーカーの移動速度の殆どが（約98％）が100pixel/s以下だったのに対し、女王では67.8％に過ぎなかった。女王の残りの移動の約30％は100〜300pixel /sの速い速度のものであった。これらの事から、女王は移動に関して、ワーカーと同じような速度を示すフェーズと、女王特異的な早い速度を示すフェーズの二つがあることが明らかになった。2個体条件下の各個体のリズムの有無や周期、2個体間の同期の有無については鋭意現在解析中である。

该研究计划的重点是迄今为止鲜为人知的超级节奏，这些节奏与实际社交活动的时间尺度接近，并旨在从个人之间的节奏活动的角度来理解小组级别上节奏活动的机制。今年，我们收集了有关个体级超级节奏的其他数据，并为两个人的数据分析做好了准备。在上一年，我们分析了女王，内部工人和外部工人的每个种姓，但是目标的Togeo-Hariari在殖民地中只有一个女王，因此与其他种姓相比，我们无法赚取样本量。因此，收集了新的殖民地，并增加了女王种姓的样本数量。对10个皇后的新分析表明，所有人都确认了大约20-40分钟的节奏循环，并且在与上一年的数据结合使用时，发现皇后的84.2％（16/19）具有超级节奏。此外，上一年的分析表明，与工人相比，种姓和女王的速度之间的每个种姓的平均移动速度都不同。当我们使用其他数据研究每个会话的运动速度的分布时，种姓之间的分布形状显着不同。内部和外部工人的大部分运动速度（约98％）低于100像素/s，而皇后区只有67.8％。女王剩下的旅行中约有30％的高速为100-300像素/s。这些发现表明，女王在运动方面有两个阶段：一个显示与工人相同的速度，一个显示出对女王的高速度。我们目前正在对存在，周期以及每个人是否在两个个人条件下的节奏进行广泛分析。

项目成果

社会性昆虫にみられる歩行パターンの時間的特性

在社会性昆虫中观察到的运动模式的时间特征

• 发表时间: 2023
• 作者: 佐々木拓真;菅原研;林叔克;辻和希;菊地友則
• 通讯作者: 菊地友則