ハシリハリアリ属の種多様性と社会構造の進化

A属的物种多样性和社会结构的演化。

基本信息

批准号：
14J01907
负责人：
有本晃一
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ハシリハリアリ属は世界の熱帯・亜熱帯域を中心に300種以上が知られるハリアリ亜科最大の分類群である。本属の顕著な生態的特徴として種間でコロニーサイズが大きく異なっていることが判明している。最小規模のコロニーは10個体程度だが、最大規模では5万個体を越える。このような種間に見られる著しいコロニーサイズの差は、種間の社会行動に大きな差をもたらし、行動の違いは形態的な差を創出すると考えられる。そこで、本属の生態と形態の相関した進化を調べることで、本属が亜科内で最も多様化した要因の一端を解明することを研究目的とした。本年度では、コロニーサイズの差をよく反映している生態として採餌行動に着目し、採餌の際に重要な役割を果たす大あご形態との関連を調べることとした。分子系統解析の結果、本属は大きく2系統（processionalis系統とdiminuta系統）に分かれ、各系統で対照的な採餌行動と大あご形態の相関した進化がおこっていることが判明した。processionalis系統は、大規模なコロニーを有する種を含む。この系統の種は大あごに明瞭な歯を複数保持しており、採餌の際に多数の働きアリが餌を細かく噛み砕いて各個体が運べるサイズにまで断片化する「餌解体」を行う。対して、diminuta系統は小～中規模のコロニーを有する種を含む。こちらの系統の種は大あごに歯を持たず、採餌の際には餌解体を行わない。代わりに、餌を複数個体で協力して担ぎ上げ、もしくは引きずって運搬する行動を示す。以上のように、異なる系統間で異なる採餌戦略が進化し、それに伴って異なる大あご形態が進化してきたことが本属の高い種多様性をもたらした一因になっていると示唆された。これらの研究結果は学会大会にて発表した。

Chiliaria属是Chiliinae亚科中最大的分类群，已知有300多种，主要分布于世界热带和亚热带地区。研究发现，该属的一个显着的生态特征是物种之间群体大小的巨大差异。最小的群体约有 10 只个体，但最大的群体有超过 50,000 只个体。物种间群体规模的显着差异导致物种间社会行为的巨大差异，而行为差异被认为会造成形态差异。因此，通过研究该属的生态和形态的进化，我们的目的是阐明使该属成为其亚科中最多样化的一些因素。今年，我们将觅食行为作为一种紧密反映群体大小差异的生态学，并决定研究其与下颌形态的关系，下颌形态在觅食过程中发挥着重要作用。分子系统发育分析表明，该属大致分为两个谱系（processionalis谱系和diminuta谱系），并且每个谱系都经历了对比的觅食行为和下颌形态的相关进化。 processionalis谱系包括具有大群体的物种。这个谱系的物种在它们的大颚上有多个不同的牙齿，在觅食时，许多工蚁会进行“猎物拆除”，将食物咀嚼成每个个体可以携带的碎片。相比之下，diminuta 谱系包括具有中小型菌落的物种。该谱系的物种的大颚中没有牙齿，并且在觅食时不会分解食物。相反，它们表现出多个个体共同举起或拖动食物的行为。如上所述，不同谱系之间不同觅食策略的进化以及随之而来的不同下颌骨形态的进化是该属物种高度多样性的原因之一。这些研究成果在一次学术会议上发表。