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| アノマラ・オリエンタリス | |
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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： | 甲虫目 |
| 家族： | コガネムシ科 |
| 属: | アノマラ |
| 種： | A. オリエンタリス
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| 二名法名 | |
| アノマラ・オリエンタリス （ウォーターハウス、1875年）
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| 同義語 | |
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Anomala orientalis（シノニム Exomala orientalis）は、コガネムシ科のルテリナエ（光る葉コガネムシ）の一種で、東洋甲虫（OB）としても知られています。体長は約0.7 - 1.1 cm（0.3 - 0.4インチ）で、成虫の段階では斑点のある金属的な茶色と黒色の鞘翅と、同様の色の胸部と頭部を持ちます。より大きく色鮮やかな日本の甲虫と混同されることがあります。幼虫の段階では、東洋甲虫は平行線のラスターパターンで識別できます。 [1]
この種はアジア原産で、 1875年に日本で初めて発見されました。時が経つにつれて、A. orientalisは韓国を含むアジアの他の地域に広がり、その後アメリカにも広がりました。最初にハワイで発見され、その後北東部の州（コネチカット州、メイン州、ニューヨーク州など）や南部のいくつかの州（ノースカロライナ州）に広がりました。[2]
東洋甲虫はサトウキビからトウモロコシやパイナップルなどの作物に至るまで、さまざまな植物に害を及ぼすことで有名です。幼虫の頃、この甲虫は地面に穴を掘り、畑を移動しながら植物の根をかじります。この甲虫の蔓延は、現在、殺虫剤がターゲットにしている問題となっています。[3]
注目すべきは、これらの甲虫の交尾期は2か月（6月中旬から8月中旬）と短く、通常は土の中に深く潜って生息している点です。交尾期には、メスが地中から出て、オスを誘引する性フェロモンを放出し始めます。この分子は、オスがメスを見つけるためのツールとしても機能します。交尾後、メスは地中に戻って卵を産みます。ここで幼虫は成長し、植物の根を食べ始めます（害虫としての行動）。[4]
命名法
この甲虫は、その歴史を通じて、学名が何度も変更されている。1875年に初めてPhyllopertha orientalisという学名が付けられ、[4]その後、 Anomala属、Blitopertha属、Exomala属に分類された。[2] [4] 2003年現在、Anomala属に分類されている。[5]「B. orientalis 」は、日本と韓国の文献に今でも見られる（韓国の文献には「 E. orientalis 」という名前も記載されている）。[4]
地理的範囲
A. orientalisはフィリピン諸島原産です。日本に持ち込まれ、1908年頃にハワイ諸島のオアフ島に持ち込まれました。これらの島々では、この甲虫は庭の害虫として知られており、特にサトウキビ（ Saccharum officinarum）を食べます。最終的に、この甲虫は米国本土でも発見されました。最初に発見されたのはコネチカット州ニューヘイブンでした。2019年現在、主にニューヨーク州ですがノースカロライナ州でも12州で発見されています。この甲虫は北米全土に広がっていますが、その個体群のほとんどは日本と韓国を含む東アジアに集中しています。[2] [4]
生息地と移住の問題
A. orientalis は主に上記の地理的地域で見られます。通常、地面の下に埋まっている土の中に生息します。オスは一般的に、灌木やその他の低い植物の地上で見つかります。一方、メスはバラ、キク、タチアオイ、フロックス、ダリア、アヤメなどの花でよく見られます。これらの花を食べることで、花はメスがさらに 5.46 ± 0.96 個の受精卵を産むのに役立つ追加の栄養源となります。[6]
交尾期には、これらの甲虫は交尾を行うために地上に現れることがあります。[4] [7]しかし、交尾が終わるとすぐに地中に戻ることが観察されています。メスの甲虫は地中に卵を産み、卵はそこで成長し成熟します。[7]幼虫は一度出現すると、気温が華氏50度の場合、8～17インチの深さまで土中に潜ることが観察されています。幼虫は水平方向に最大4フィート移動することも知られています。このような距離を移動できる幼虫の能力は、大きなサイズの庭や芝生に感染するのに有利です。[8]幼虫は畑の中を移動し続け、根を食べます。
A. orientalis は土壌に生息する傾向があるため、地理的に広範囲に拡散する能力が制限されています。土壌から出ているときでも、あまり遠くまで飛ぶことはありません。アジアから北アメリカへの移動が可能になったのは、汚染された苗木があったからです。[4]バラの花やその他の花の汚染された輸送により、この甲虫は新たな場所で増加しました。[6]
交尾
A. orientalis は、長期探索一夫多妻制または争奪競争一夫多妻制の交配システムに参加しています。メスの甲虫は地中から出てきて、オスの甲虫をおびき寄せるために性フェロモンを放出します。交尾後、メスは産卵するために土中に戻ります。[6]このパターンのため、メスの甲虫が地表にいる時間はごく短く、オスがメスの甲虫を見つけて交尾するのは困難です。メスは地中から出てくると、頭を土の中に突っ込み、腹部を土から上に向けて呼びかける姿勢をとります。これは頭立ちの姿勢として知られています。メスのA. orientalis はその後も足を上げ続けますが、これは性フェロモンの散布を助けると考えられています。[9]オスの甲虫は性フェロモンを放出しながら、後ろからメスに近づいて交尾します。交尾後、オスの甲虫はメスの後腹部にしがみついたままメスから降りる。メスが土を掘り返して、出た場所に入るとオスはメスを離す。[6]メスにしがみつき続けることで、オスはメスが産卵する前に他のオスが交尾を試みないようにすることができ、オスの父性生殖の成功を確実にするのに役立つ。[6]メスは地表から1～11インチ下の土の中に産卵することが知られている。[8]交尾後の行動も見られ、オスの甲虫が交尾後2時間もメスにしがみついていることが観察された。[6]
男性の父性保障
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オスのA. orientalis の父性に影響を与える要因は 2 つあります。1 つ目はオスの生殖器の 形態です。オスの生殖器の骨片の大きさは受精と父性化の成功に直接関係していることがわかりました。仮説では、骨片が大きいほどオスとメスの生殖器の接触が増え、刺激が効果的になる、または骨片が大きいほど生殖器をより深く挿入したり、効果的に突き刺したりするのに役立つと推測されています。この発見は最初の交尾にのみ当てはまることが判明したことに注意してください。2 回目の交尾では、生殖器の大きさは父性化の成功率の増減に有意な差はありませんでした。[3]
2 つ目の要因は、オスの体の大きさです。オスの甲虫は体が大きいほど、最初に交尾したオスの相対的な父性が高くなることがわかりました。[3]仮説によれば、これらの小さなオスは交尾の機会や交流が少ないため、その 1 回の交尾にすべてのリソースを投入することになると考えられます。一方、オスの甲虫は体が大きいほど交尾の機会が多く、1 回の交尾にすべてのリソースを投入するのではなく、複数のメスの交尾相手にリソースと精子を分散させる可能性が高くなります。[3]
性的選択
A. orientalis のメスの行動は、受容的な状態で出会った最初のオスと交尾することで、オス間の同性選択につながります。放出された性フェロモンからメスを感知して見つけることができるオスは有利になります。優れた感知能力を持つオスは、交尾の頻度が高いと予想されます。さらに、飛行と歩行を組み合わせて使用できるオスは、地面に沿って歩くだけのオスよりもはるかに早くメスに近づくことができます。全体として、これは進化的に有利な形質を選択することになります。[6]
配偶者を探す行動
交尾を始めるために、メスのA. orientalis甲虫は性フェロモンを放出してオスを自分の近くに引き寄せます。メスの甲虫は性フェロモンによって影響を受けたり活性化されたりすることはありませんが、オスの甲虫は性フェロモンに非常に惹かれ、性フェロモンが届くとさらに活性化されて交尾を始めます。[7]このフェロモンは、Leal ら (1994) によって単離され、特定されました。研究者らは、メスの揮発性物質の粗抽出物を集めてフェロモンサンプルを採取しました。これらのサンプルはさらにガスクロマトグラフィー実験にかけられ、他の特性評価方法にも使用されました。[2] 7-(Z)- および 7-(E)- テトラデセン-2-オンは、A. orientalis甲虫に存在する性フェロモン分子として特定されました。これら 2 つの分子は、分子構造が異なるだけで同じ原子構成からなるエナンチオマーとして知られています。 [2] [7]メスの甲虫は、Z異性体側に偏った7:1の比率（Z:E）で、これら2つの分子の混合物を放出すると提案されています。 [2]テストしたところ、オスの甲虫は、Z異性体のみの純粋な混合物と比較して、7:1の混合比の性フェロモンで誘引された場合、同じ割合で誘引され、捕獲されました。したがって、7-（Z）-テトラデセ-2-オン分子は、A. orientalisのオスの甲虫に最も影響力があり、インパクトがあると考えられます。[2] [7]
オスが空気中に分子の存在を察知すると、活性化反応として落ち着きのなさが始まり、触角を振り、前足を振り、そして飛び上がって性フェロモンの発生源に向かって飛び立った。[7]これらのオスは発生源に到達するまで飛び続け、発生源に到着すると直ちに交尾を試みた。 [7]この行動はオスの年齢によって異なった。生後4日未満のオスは飛べなかったが、活性化行動を多少は示した（生後4日を過ぎたオスに比べるとその数は減少している）。4日目を過ぎて加齢が進むにつれ、活性化して性フェロモン分子の発生源に向かって飛ぶオスの数と正比例することが明らかになった。[7]活性化に必要な分子の閾値を特定するために、Leal et al. (1994) は、7-テトラデセ-2-オン Z:E 混合物 (7:1) 1 mg を使用すると、オスの甲虫は混合物 0.1 mg を使用した場合よりも有意に活性化したことを発見しました。しかし、混合物の投与量を 10 mg に増やしても、オスの甲虫の活性化に有意な増加や差異は見られませんでした。[2] Zhang ら (1994) は、7-(Z)-テトラデセ-2-オンの純粋培養物を試験することにより、オスの活性化の閾値も試験しました。10 ng のとき、オスの甲虫は予想どおり活性化しました。混合物 50 ng では、オスの甲虫は同様の活性化パターンを示し、やはり有意差はありませんでした。これらの結果から、これは存在する 7-(Z)-テトラデセ-2-オンの量に依存する、オスの甲虫の活性化の上限と下限の両方の閾値であると判定されました。[2] [7] E異性体は交尾活性化において雄の甲虫にほとんど影響を与えないことが示されているため、E異性体に対する活性化依存性はない。[2]
害虫の行動
アノマラ・オリエンタリスは、芝生、観賞用植物、サトウキビ、トウモロコシ、パイナップルなどの作物の害虫として知られています。これらの甲虫は、幼虫期に植物の根を食べることで知られています。[4]
害虫駆除
A. orientalis は害虫とみなされており、その個体数を制御する方法がある。作物につくコガネムシ ( A. orientalisはコガネムシ科) に対する唯一の殺虫剤はイミダクロプリドであるが、ほとんど効果がなく高価である。 [3]これらの甲虫に対する新しい殺虫剤を見つけるために、交尾プロセスを阻害することが提案されている。特に性フェロモン経路に注目して、Wenninger (2005) は、雌と雄の両方の甲虫に不利となる交尾プロセスを遅らせることを提案した。経路を遮断することで、雄の甲虫が雌の甲虫を見つける能力が難しくなり、交尾が遅れる。雄が最終的に雌を見つけたとしても、雌が年をとるにつれて、雌の繁殖力(子孫を大量に産む能力) が低下することが直接比例することが証明されている。[3]これは、将来の殺虫剤開発のために探求できる可能性である。
一つの方法は線虫、具体的には韓国昆虫病原性 線虫を使うことである。[10] A. orientalisの個体群に対する複数の線虫を調査した研究では、Heterorhabditisが甲虫の幼虫で最も高い死亡率（96.5%）を引き起こした。[10]次いでS. longicaudum Nonsan（58%）、S. longi-caudum Gongju（38%）、S. carpocapsae Pocheon（33%）、S. glaseri Dongrae（27%）であった。[10]蛹では、最も効果的な線虫はSteinernema longicaudum Gongjuであった。HeterohabditisとS. glaseriが蛹の死亡率で続いた。[10]線虫は、殺虫剤フェニトロチオンと同等の個体群制御効果を示した。[10]ゴルフ場でのフィールド実験では、殺虫剤の成分であるクロルピリホスメチルを半分の割合でヘテロハブディティスと併用する処理が最も効果的でした。[10]この結果、 A. orientalisの死亡率は90.6%でした。線虫と殺虫剤を組み合わせることは、将来的に制御できる可能性のある方法です。[10]
その他の防除方法としては、バクテリア（バチルス・チューリンゲンシス血清型ジャポネシスなど）や「ミルキー病」、スズメバチ（ハワイでスズメバチの個体群を防除することに成功したスコリア・マニラエ・アシュミードなど）の使用が検討されている。また、合成雌性フェロモンを使用して雄の甲虫を誘引して捕獲し、繁殖速度を遅くしたり止めたりすることも可能である。この方法は、すでに試験環境では肯定的な効果を示し始めている。[6]
寄生虫
A. orientalis には、現在、自然環境中に生息する寄生虫は知られていない。しかし、研究者らは、実験室環境ではTiphia vernalisがA. orientalis の甲虫に寄生することが判明している。感受性が高いため、A. orientalis の害虫個体群は、害虫駆除の目的でT. vernalisで処理される可能性がある。この可能性を理解するには、さらなる研究が必要である。[11]
遺伝学
科学者らは、 A. orientalisのフェロモン結合タンパク質を特定し、クローニングした。[12]彼らは日本とアメリカの個体群を研究することができ、そのタンパク質がP. japonicaなどの他のコガネムシ種のフェロモン結合タンパク質と 90% 以上の類似性を示したことを発見した。[12] A. orientalisの日本の個体群では、オスとメスの両方がメスが産生するフェロモンを感知することができる。[12]日本のコガネムシ個体群の触角と脚の組織から抽出したタンパク質は、 P. japonicaのフェロモン結合タンパク質 (PBP) と類似した触角特異的タンパク質を明らかにした。[12]クローニングとPCRにより、A. orientalisのタンパク質はコガネムシのフェロモン結合タンパク質と類似性を示した。[12]これは、 A. orientalisの触角特異的タンパク質がフェロモン結合タンパク質であることを意味する。[12]
参考文献
- ^ ジェイムソン、メアリー・リズ; パウカル・カブレラ、アウラ; ソリス、エンジェル (2003 年 7 月)。「新世界の Anomalini 属 (甲虫目: コガネムシ科: Rutelinae) の概要とコスタリカとニカラグア産の新属の説明」アメリカ昆虫学会誌。96 (4): 415–432。doi :10.1603/0013-8746 ( 2003)096[0415:SOTNWG]2.0.CO;2 . hdl : 10057/3384。
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- ^ abcdefgh Exomala orientalis (東洋の甲虫)。CABI 概要(データシート)。 2022. doi : 10.1079/cabicompendium.5510。
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- ^ Facundo, Henry T.; Linn, Jr., Charles E.; Villani, Michael G.; Roelofs, Wendell L. (1999). 「東洋甲虫（甲虫目：コガネムシ科）の出現、交尾、交尾後の行動」。昆虫行動ジャーナル。12 (2): 175–192。doi : 10.1023 /A:1020910732029。
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外部リンク
- Bugguide.net 種のプロフィール