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| メガロプタ・ジェナリス | |
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科学的分類 
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| 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： | ハリクチダ科 |
| 属: | メガロプタ |
| 種： | M. ジェナリス
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| 二名法名 | |
| メガロプタ・ジェナリス ミード・ウォルド、1916年
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| 同義語 | |
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メガロプタ・ジェナリスは、スズメバチ科の夜行性種で、別名スズメバチとも呼ばれる。このハチは中南米原産である。 [1 ]このハチの目は解剖学的に適応しており、昼行性のハチよりも27倍も光に敏感で、夜行性になる能力を与えている。 [2]しかし、このハチの目は他の昼行性のハチと完全に異なるわけではなく、やはり複眼である。 [2]したがって、違いは純粋に夜行性になるための適応にあり、餌探しの成功率を高め、捕食による危険を最小限に抑えている。 [2]この種は、ハチの社会行動と夜間視力の研究におけるモデル生物として役立ってきた。
分類と系統
メガロプタ・ジェナリスは、ハリクチダエ科のハチの一種です。「ハチ」という用語は、この生物が人間の汗や発汗に惹かれることに由来しています。[2]これらのハチは金属的な性質を持っており、特にこの種では緑色をしています。このハチは昼行性から夜行性への異常な移行が研究されています。[2]
説明と識別
このハチは、特にメスの間ではサイズが様々です。平均的なメスの翼間距離（翼の基部間の体幅）は3ミリメートルで、平均的なオスはより細身で、翼間距離は約2.4ミリメートルです。[3]この種は 雌雄同体であり、一方の性別の個体が反対の性別の体の一部を持つことがあります。[3]卵から孵った後、ハチは成虫になるまで約35日かかります。[4]
この種は枯れ木に巣を作り、通常はトンネルのような形にする。[5]通常は熱帯雨林の下層に絡み合った落ちた枝や蔓を利用する。巣作りに使われる枝の幅は1～10センチ。砕いた木の輪で囲まれた開口部のあるトンネルを作る。巣の中の巣房は木の繊維でできている。成虫のメスの蜂は各巣房に花粉を置き、その上に卵を産む。[6]
分布と生息地
同属の他のハチと同様に、M. genalisは枯れ木に巣を作ります。[5]メキシコからブラジル南部にかけて生息しており、広く分布するパナマ共和国やコロンビア北部でよく研究されています。[2]
このミツバチは、生息地の熱帯植物から花粉を集めます。その中には、カポック（Ceiba pentandra）、ポチョテ（Pachira quinata）、ホッグプラム（Spondias spp.）、アカシア、 Vismia baccifera、Pseudobombax septenatumなどがあります。[6]
メスは単独で行動するか、地上の小さな枝に巣を作る社会的な行動をとる。[2]メスは伝統的に夜間に活動するため、この種は特に興味深く、研究が難しい。[2]
コロニーサイクル
M. genalis は社会行動が非典型的で、通常は 2 匹または 3 匹程度の小さなコロニーで社会性を持つか、メスは単独で行動します。[7] 2 匹の蜂の巣には通常、働き蜂と女王蜂がおり、分業はより大きなコロニーで見られるのと同じです。[7]巣は個々の女王蜂によって作られ、女王蜂はコロニーのサイズを増やす前に自分で最初の子孫を育てます。[7]若い蜂は巣から出てから約 1 週間後に散らばり、自分の巣を見つけたり、餌を探し始めます。 [ 7 ]
この種は条件的（任意）に社会性があり、有利な場合には集団で生活し、そうでなければ単独で巣を作る。巣に大量の食料を供給し、幼虫が成熟するために必要なすべての花粉を巣に蓄える。群れのサイズと社会的な巣作りの頻度は季節によって変化する。乾季の初めにはほとんどのミツバチが単独で生活するが、乾季の後半には巣の半数に複数のメスがいる。巣には最大11匹のメスがいることがあるが、[8]通常は4匹以下である。 [9]この種の研究のほとんどが行われているパナマでは、通常、乾季のみに活動することが確認されている。[10]さらに、活動期の終わりに向かって、より大きなコロニーがより一般的であるように思われる。[8]この種は通性社会性があるため、コロニーの規模が大きくなると、繁殖しないメスに間接的な利益がもたらされ、コロニー全体の繁殖力が増すことが示されています。[5]
行動
支配階層
前述のように、この種のメスは通常、単独で行動するか、小さな群れで留まる。[11]この種の行動は主に単独で起こるが、優位性と服従性の関係が明確であれば、女王蜂は他の女王蜂がいなくても共存できることが観察されている。[11]これは主に卵巣の大きさによって決まり、卵巣が大きいメスは、卵巣が小さいメスよりも優位となる。[11]卵巣の大きさは蜂の大きさによって異なるため、小さい蜂は卵巣が未発達な採餌蜂である可能性が高い。[12]しかし、生殖可能なメスでは、大きさは繁殖力に影響を与えない。[12]また、この優位性の決定には年齢も関係し、年齢の高いメスの方が優位となる。[11]巣仲間が少ないメスは巣仲間が多いメスよりも他のメスに対して攻撃的になる可能性が高く、社会的孤立が攻撃性につながる可能性があることを示している。[11]ハリクティダエ科の種では、女王が優位性を主張し、女王自身のために確保された領域に部下が入らないようにするために、他の成虫に頭をぶつけることがわかっている。[11]
分業
共同巣では分業が行われている。優位なメスは通常、最も体が大きく年長の個体であり、群れの中で唯一の生殖個体であることもある。他のメスは採餌者で、生殖メスに食物を持ち帰る。[9]メスは栄養移動を行い、生殖メスに蜜を与える。 [8]共同巣のほとんどは単純なつがいで、巣に留まって卵を産む女王蜂と、巣を離れて自分と女王蜂の食物を確保する働き蜂が1匹ずついる。[7]メスの多くは卵を産む能力があるが、群れの中に優位な女王蜂がいると産卵が抑制される。女王蜂が死んだ場合、採餌する働き蜂が女王蜂の代わりに卵を産むことができる。[13]
夜行性への適応
ほとんどのミツバチは昼行性で、日中に活動します。この種とそれに最も近い種は夜行性で、夕方に巣を離れて餌を探します。薄暗い場所への適応はよく研究されています。他のミツバチと同様に、この種は明るい光の中で効果的な眼のタイプである対置複眼を持っています。[1]より大きな面など、眼の特殊な解剖学的差異により、昼行性のミツバチよりも27倍も光に敏感になっています。[2]眼の細胞は、ミツバチが活動する薄暮の時間帯に生じる光の偏光に特に敏感です。 [14]脳にも、弱い光を処理するのに役立つ特殊なニューロンがあります。[1]さらに、新しい研究により、夜行性であるために光に対する感受性以外のものも利用していることがわかっています。[15] M. genalis は、実際に以前の経験の神経的総和を利用して、薄暗い場所での視覚の信頼性を向上させています。[15]彼らは脳に蓄えられたこのデータを活用して、光の変化が大きい状況でも正確に着陸し、長距離を飛行します。[15]
夜行性の行動には、餌探しの際の競争が少なくなる、餌探しの際の捕食リスクが低くなるなど、いくつかの主な利点があります。[2]ミツバチが花粉を集める植物の1つは、日没時にのみ花が開くPseudobombax septenatumです。 [2]
食べ物を通じたコミュニケーション
M. genalisでは、ミツバチは栄養交換と呼ばれるプロセスを通じて液体の食物を交換しますが、これは社会的地位の兆候です。[8]他の種では、交換された食物の流れが働きバチから優位なバチに流れることがよくありますが、このユニークな種ではそうではありません。[8]これは、2匹のミツバチのコロニーでも食物が平等に共有されていることから、社会的行動は進化した適応であるという考えを裏付けています。栄養交換は、進化的行動ではなく、この種の独自に採用された行動であると考えられています。[8]
血縁選択
コロニーにおける遺伝的近縁性
真社会性行動を示すコロニーでは、つまり孤独な創始者ではなく2〜7匹のミツバチがいる場合、他の働きバチは通常、女王バチと直接の血縁関係にあります。[13]働きバチはコロニー内で交尾したり、交尾しなかったりすることができ、サイズは女王バチよりも小さいです。[13]創始者がメスの子孫を育てている場合でも、他のバチが自分のコロニーを設立するために去った場合は、創始者は孤独な行動を示すことがあります。 [13]創始者は自分の巣の環境を作らなければならないため、この種のすべてのハチはある時点で採餌行動を経験することになります。 [13]観察によると、女王バチが社会的なコロニーから除去された場合、卵巣が肥大した代わりのバチが現れ、それが優位性を発揮して女王の場所を乗っ取ることがわかっています。[13]代わりのバチは通常、女王バチのメスの子孫です。 [ 13]この交代蜂は元の女王蜂と同様に繁殖に成功することができ、コロニーの地位は社会的競争によって決定され、事前に決定されているわけではないことを示しています。[13]さらに、女王蜂は繁殖能力がある間、コロニー内の娘蜂の環境を抑制して不妊で競争相手にならないようにすることができます。[13]
男女比をめぐる対立
M. genalisでは、創始者が子孫の性別配分を行うことが観察されている。 [16]創始者蜂は最初のひなですべて雄の子孫か、一部雄、一部雌の子孫を育てるが、雌だけの子孫は育てない。[16]雄だけの最初のひなを育てた創始者蜂は、後に雌の卵を持つひなを育てる可能性はあるが、社会的な行動は示さないだろう。[16]雄と雌の両方がいるひなでは、雌の76%が母親の働き蜂になるために生後10日を過ぎても生まれた巣に留まり、残りの24%は自分の巣を見つける。[16]そのため、この通性社会性の種では、雄だけの最初のひなを育てる創始者蜂は孤独であると考えられ、雄と雌の両方を最初のひなで育てた創始者蜂は社会的な能力がある。[16]群れのオスは、通常、巣から出てから4日後に交尾のために巣を離れます。[16]そのため、集団の性比は、単独コロニーと社会コロニーの両方でオスに偏っていると考えられます。[16]
親の投資をめぐる対立
メガロプタ・ジェナリスは、その通性社会行動、特に環境要因が子孫の発達に与える影響を示す親の操作に関して広く研究されている。創始蜂は、娘蜂が働き蜂のままで、交尾や優位性をめぐって競争しないように操作することが多い。[17]創始蜂は、幼虫期に花粉の摂取を制限することでこれを行い、雌の子孫が成虫になっても体格が小さくなるようにする。[17]成虫のサイズは必ずしも繁殖力に影響しないと前述したが、優位性の兆候は決定する。[17]したがって、雌の子孫を小柄な体格に保ち、コロニー内で採餌者として働けるようにすることが女王蜂にとって最善の利益となる。雄蜂では、資源が不足している場合でも、幼虫期の食物摂取量の変動は少ない。[17]
社会性のコストと利点
社会的な行動を示すM. genalisのコロニーは、捕食と生存の点で利点がある。[5]孤独なミツバチが捕食者に襲われると、その子孫は孤児となり、攻撃を受けやすくなり、生き残る可能性が低くなる。[5]しかし、社会的なコロニーであれば、捕食者を追い払い、成長中の子孫を守ろうとする他の住人がいる。[5]さらに、巣の生産性は社会的な行動に伴って増加し、卵の生産がより成功する。[5]働きバチとして生まれた巣に留まったメスにとっては、血縁関係は留まる利点であると同時に、追加の保護という利点も得られる。さらに、女王バチが死んだ場合、彼女に代わって新しい女王になる可能性があり、孤独なコロニーを作ろうとした場合よりも生存上の利点がある。
他の種との相互作用
寄生虫
Macrosiagon gracilisという種の甲虫は、M. genalisの寄生虫であると報告されている。[10]この種は、 M. genalisと同じ地域だけでなく、その外側の範囲にも生息することが知られているが、これはまだ寄生行動では説明されていない。[10]この甲虫は、ハチの巣の中で子孫を育て、そこで成虫になるまで育てると考えられている。[10]しかし、この甲虫種は夜行性行動に対する形態学的適応が知られておらず、そのため化学的および触覚的な手がかりを使って宿主種を見つけなければならないため、これは興味深い。[10]
防衛
アリはM. genalis種の主な捕食者である。[9] Ectatomma tuberculatum種のアリがMegalopta genalisの巣の入り口にさらされると、ハチは腹部で入り口を守ろうとするが、アリはハチよりも小さいため通常は後退する。[9] Camponotus属などのより大きなアリに遭遇すると、ハチはアリが後退するまで噛んだり刺したりする。これがうまくいかない場合、メスの働きバチは腹部でアリを押し出す。[9]対照的に、Crematogaster属のより小さなアリの場合、彼らはアリが死ぬまで噛んだり刺したりする。[9]この防御行動には社会的なコロニーが有益である可能性があるが、狭い巣の入り口の最初の警備は単独のメスが単独で行うことができるため、社会的なコロニーは必須ではない。[9]
参考文献
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、 Megalopta genalisに関連するメディアがあります。
- ヘンドリー、ER「忙しい人のための脳の栄養」スミソニアン。2010 年 4 月 1 日。
- スミソニアン熱帯研究所。社会性ミツバチは学習と記憶のための脳領域が大きい。ScienceDaily。2010 年 3 月 24 日。