マルハナバチ

マルハナバチ
科学的分類
ドメイン：	真核生物
王国：	動物界
門:	節足動物
クラス：	昆虫類
注文：	ハチ目
家族：	ミツバチ科
属:	バンブス
亜属：	バンブス
種：	B.イグニタス
二名法名
	マルハナバチ; （スミス、1869）

マルハナバチ（Bombus ignitus）はミツバチ科のマルハナバチの一種である。^[2]主に東アジアに分布し、中国、日本、韓国でよく見られる。中国と日本では花粉媒介者として商業的に利用されている。^[3]B. ignitusは社会性昆虫で、女王は一夫一婦制である。晩夏に1匹の雄とのみ交尾し、翌春まで冬眠する。花粉の塊から巣を作り、完成後に卵を産む。女王と生殖能力のある働き蜂の間で何度も衝突するため、生き残った女王の中には重傷を負うものもおり、生きた死体と表現されることもある。^[4]

分類

マルハナバチは、昆虫の中で3番目に大きい目である膜翅目（ハチ目）に属し、ミツバチ科（ミツバチ目）と、その亜科に属するミツバチ科（ミツバチ目）のほとんどの種が含まれる。マルハナバチ亜科は、 14の族から成り、その中にはマルハナバチ属（Bombini）も含まれ、マルハナバチ属（ Bombus）は、現在生息している唯一の属である。マルハナバチは、さらに亜属Bombus sensu stricto（原著者の意味でBombus）に分類される。 ^[5]

種小名のignitusはラテン語の形容詞で、「火を含む」という意味である。^[6]

説明

マルハナバチは中くらいの長さの舌が特徴の大型のハチです。メスは胸部の後ろと中脚を覆う黒い剛毛があります。腹部は5つの背板に分かれています。胸部から始まって、最初の3つの背板は黒色ですが、4番目と5番目の背板は橙色がかった赤色です。オスは、前胸部と後胸部に2本の帯を形成する金黄色の剛毛が特徴です。メスと同様に、オスの腹部は5つの背板に分かれています。胸部から始まって、最初の2つの背板は黄金色で、オスとメスを区別します。3番目の背板は黒色です。4番目と5番目の背板は、メスと同様に橙色がかった赤色です。メスと比較すると、オスの複眼は小さいです。オスの触角はメスの触角よりも短く、翼の付け根までしか届きません。他のマルハナバチ種のオスと比べると、B. ignitusのオスはペニス弁が大きく広がっており、外側に広がって漏斗状になっている。女王蜂の体長は19 mm、働き蜂の体長は15～17 mm、オスの体長は17 mmである。^[7]

分布と生息地

マルハナバチは旧北区、主に東アジアに生息しています。 ^{[7]これには}中国、日本、韓国などのより湿潤で温暖な地域が含まれます。^[3]マルハナバチの個体群は四川盆地の西、南、東の丘陵地帯の平均標高1425メートルで見られます。まれではありますが、より低い標高でも個体群が見つかっています。^[7]

コロニーサイクル

B. ignitusのコロニーは短命で、毎年新しいコロニーが形成されます。若い女王蜂は晩夏に雄蜂と交尾し、冬眠して翌春に出現します。冬眠から目覚めると、これらの女王蜂はコロニーを開始するために適切な巣作り場所を探します。適切な場所が見つかると、これらの女王蜂は花粉を集め始めます。女王蜂は巣作り場所に花粉の塊を作り、最初の二倍体の卵を産みます。 [ ^8]この最初の卵の塊から働き蜂が出現します。これらの働き蜂は出現後 2 ～ 3 日で採餌を開始します。働き蜂の出現により、女王蜂は産卵に多くの時間を費やすことができます。晩夏には、多くの新しい女王蜂と新しい雄蜂が生まれます。交尾した女王蜂だけが秋から冬にかけて冬眠し、春に出現します。^[9]

行動

分業

マルハナバチは体の大きさに応じて分業する。採餌遺伝子BiforがB. ignitusから単離されている。Biforの発現は体の大きさと負の相関関係にあり、より小型の哺乳動物ではより高い発現レベルが見られる。採餌動物は体が大きいため、Biforの発現レベルは低い。^[10]

交尾行動

マルハナバチは一夫一婦制で、女王は1匹の雄とだけ交尾してコロニーを形成します。その結果、働きバチと新しい女王はすべて女王と1匹の雄の子孫となります。 ^[4]この一夫一婦制の行動により、一夫多妻制や一夫多妻制の種と比較して、1つのコロニー内に存在する遺伝的変異の量が減少します。

生殖抑制

女王蜂と働き蜂はどちらも生殖能力を持っています。女王蜂は、生殖活動中の働き蜂に対する攻撃行動を強め、働き蜂が産んだ卵を破壊することで、働き蜂の生殖行動を抑制します。女王蜂が支配するコロニーでは、雄蜂の大部分は女王蜂から生まれます。女王蜂が死んだコロニーでは、雄蜂の約半分が働き蜂から生まれます。^[4]

血縁選択

半二倍体

多くのハチと同様に、マルハナバチは半二倍体である。二倍体の女王蜂は受精卵から二倍体の働き蜂と新しい女王蜂を産む。半倍体の雄蜂は、女王蜂または働き蜂が産んだ未受精卵から産まれる。^[4]雄蜂が産む精子はすべて同一で、その半数体 DNA を正確に含んでいる。変異は雌蜂から生じ、雌蜂は減数分裂によって遺伝的に変異した卵子を産む。性別は単一遺伝子座相補性性決定 (sl-CSD) システムによって決定され、単一遺伝子座の複数の対立遺伝子が個体の性別を決定する。性遺伝子座ヘテロ接合体は雌として発育し、ヘミ接合体およびホモ接合体の卵子は半数体および二倍体の雄として発育する。^[11]

コロニー内の遺伝的関連性

B. ignitusの女王蜂はたった 1 匹の雄蜂としか交尾しないため、働き蜂は女王蜂 (遺伝子の半分しか共有していない) よりも他の働き蜂 (遺伝子の平均 75% を共有している) とより近い関係にある。雄の子孫に関しては、働き蜂は他の働き蜂の息子とより近い関係にあり、平均 37.5% の遺伝子を共有している。一方、女王蜂の息子とは遺伝子の 25% しか共有していない。^[4]

働き女王の対立

生殖可能な働きバチに対する攻撃的な行動や働きバチの卵の除去という形で現れる働きバチの監視は、B. ignitusのコロニーで観察されている。同様に、生殖可能な働きバチが創設女王バチに対して攻撃的な行動を取ることが観察されている。これには、女王バチが産んだ卵を食べたり、自分で卵を産んだり、女王バチ自身を攻撃することなどが含まれる。7つのB. ignitusのコロニーの分析では、コロニー創設女王バチの生存率は72%だった。これらの女王バチは羽や体が損傷しており、働きバチとの衝突が何度もあったことを示唆している。^[4]

人間の重要性

農業

現在、中国と日本でマルハナバチは農業用受粉に使用されています。 ^[3]この種は韓国で商業的な大量生産に適した種として選ばれていますが、休眠管理の問題はまだ解決する必要があります。B. ignitus は、在来のマルハナバチ種との交配による競合や遺伝子汚染を恐れて、すでに定着しているマルハナバチであるBombus terrestris^{よりも選ばれました。 [12]}

医学

B. ignitusの毒液に含まれるタンパク質 BiVSPI は、セリンプロテアーゼ阻害剤であることが確認されています。BiVSPI は抗菌機能を示し、グラム陽性細菌および真菌の増殖を阻害することがわかっています。 ^[13] 4 つの抗菌ペプチド遺伝子 (アピダエシン、ヒメノプタエシン、アバエシン、およびデフェンシン) のcDNAがB. ignitusから単離され、クローン化されました。^[14]合成されたアバエシンはグラム陰性細菌の増殖を阻害することが示されていますが、グラム陽性細菌の増殖に対する阻害効果はほとんどありませんでした。^[15]

参考文献

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分類

説明