寄生性 寄生バチに見られる2つの戦略:外部寄生虫は通常、イディオビオントであり、内部寄生虫はコイノビオントである。 寄生バチは、昆虫の中でも最小種から体長約1インチのハチまで様々です。ほとんどの雌は腹部の先端に長くて鋭い産卵管を持ち、 毒腺がない場合もあり、 有針類 以外ではほとんど刺すような 形に変化することはありません。[ 4 ]
寄生蜂はさまざまな方法で分類できます。宿主の体内に生息する内部寄生蜂と、外部から宿主を食害する外部寄生蜂があり、どちらの戦略もハチに見られます。寄生蜂は宿主への影響によっても分類できます。イディオビオントは最初に宿主を動けなくした後、宿主のさらなる発達を阻害しますが、コイノビオントは宿主を食害しながらも宿主の発達を継続させます。そして、どちらのタイプも寄生蜂に見られます。ほとんどの外部寄生蜂はイディオビオントです。宿主が動いたり脱皮したり すると、外部寄生蜂を傷つけたり、追い払ったりする可能性があるためです。ほとんどの内部寄生蜂はコイノビオントであり、宿主が成長を続け、捕食者を避けることができるという利点があります。[ 4 ]
主催者 多くの寄生バチは鱗翅目の幼虫を宿主として利用します。しかし、一部のグループは、他のほとんどすべての昆虫の目、特に鞘翅目 、双翅目 、半翅目 、その他の膜翅目のさまざまな宿主生活段階(卵、幼虫または若虫、蛹、成虫)に寄生します。昆虫以外の節足動物を攻撃するものもいます。たとえば、ベニバチ科は クモ を捕らえることに特化しています。クモは素早く危険な獲物で、しばしばハチ自身と同じくらいの大きさですが、クモバチはより素早く、獲物を素早く刺して動けなくします。ほとんどの種の成虫の雌バチは、宿主の体または卵に産卵します。まれに、寄生バチは、Torymus druparum のように植物の種子を宿主として利用することもあります。[ 5 ]
また、宿主を麻痺させたり、卵を宿主の免疫系から守ったりする分泌物の混合物を注入するものもある。これには、ポリドナウイルス 、卵巣タンパク質、毒液などが含まれる。ポリドナウイルスが含まれている場合、宿主の血球やその他の細胞の核に感染し、寄生虫に有利な症状を引き起こす。[ 6 ] [ 7 ]
寄生蜂の発育には宿主の大きさが重要であり、成虫になるまで宿主が唯一の食料源となる。小さな宿主からは小さな寄生蜂が生まれることが多い。[ 8 ] 一部の種は、雌の卵をより大きな宿主に、雄の卵を小さな宿主に産むことを優先する。これは、雄の生殖能力が成虫の体の大きさによってあまり制限されないためである。[ 9 ]
寄生バチの中には、宿主に化学信号で印をつけて、そこに卵が産み付けられたことを示すものもある。これは、ライバルが産卵するのを阻止すると同時に、その宿主にはこれ以上卵を産む必要がないことを自身に知らせ、子孫が食物をめぐって競争する必要性を効果的に減らし、子孫の生存率を高める可能性がある。[ 10 ] [ 11 ]
クモバチ科(Pompilidae)の イディオビオントであるクモバチが、麻痺させたばかりの
ハエトリグモを 巣に運び、その上に卵を産み付ける。
一見健康そうな蛾の幼虫は、餌を食べ、成長し、脱皮する…。
しかし、内部寄生性のコイノビオントバチの幼虫が最終的にその体を満たし、死に至らしめる。
寄生バチの繭をつけたスズメガの幼虫
寄生された白キャベツの幼虫からハチの幼虫が出て、繭を紡いでいる様子。再生速度は2倍。成虫は通常速度。
コメツキムシの 幼虫の残骸の中にいる、
パラコドルス・アプテロギヌスの 蛹 。
ライフサイクル 寄生蜂の卵は宿主の表面または内部で孵化し、1匹または2匹以上の幼虫(多胚発生 )になる。内部寄生蜂の卵は宿主の体液を吸収し、孵化前に産卵時よりも数倍の大きさに成長する。第1齢 幼虫はしばしば非常に活発に動き回り、他の寄生蜂の幼虫と競争するために強力な大顎やその他の構造を持つことがある。次の齢期は一般的に蛹のような形をしている。寄生蜂の幼虫は消化器系が不完全で、後部に開口部がない。これにより、宿主が幼虫の排泄物で汚染されるのを防ぐ。幼虫は蛹になる準備ができるまで宿主の組織を食べて成長し、その頃には宿主は一般的に死んでいるか、ほぼ死んでいる。幼虫が前蛹に変化すると、幼虫の蓄積された排泄物である 胎便 が排出される。[ 12 ] [ 13 ] 寄生蜂は種によって、宿主の体から食い出て出てくる場合もあれば、ほぼ空になった皮膚の中に留まる場合もある。いずれの場合も、一般的には繭を紡いで蛹になる。成虫になると、寄生蜂は主に花の蜜を餌とする。一部の種の雌は、卵を産むための栄養分を補うために宿主の血リンパを吸う。 [ 14 ]
ポリドナウイルスとの共生関係 ポリドナウイルスは 、一部の寄生バチと相利共生関係にある昆虫ウイルスのユニークなグループです。ポリドナウイルスは、成虫の雌の寄生バチの卵管内で複製されます。この関係からハチは利益を得ます 。なぜなら、ウイルスは宿主の免疫系を弱め、宿主の細胞を寄生虫にとってより有利になるように変化させることで、宿主内の寄生幼虫を保護するからです。これらのウイルスとハチの関係は、すべての個体がウイルスに感染しているという意味で必須です。ウイルスはハチのゲノムに組み込まれ、遺伝します。[ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]
宿主の防御 産卵直後のベニモンアゲハの 幼虫に産卵管を向ける寄生バチ(ヒメバチ科 )。幼虫は攻撃を避けようと激しく身をよじる。トウワタアブラムシが、 角状突起 から粘着性の蝋滴を攻撃してくる寄生バチに押し付け、さらに別の蝋滴を押し出す。10分の1の速度で再生される2つのシーン。別のアブラムシがハチを捕らえている。 寄生蜂の宿主は、幾重にも防御機構を発達させてきました。多くの宿主は、寄生蜂が近づきにくい場所に身を隠そうとします。また、糞 (排泄物)を排出したり、かじった植物を避けたりすることもあります。これらは、宿主を探している寄生蜂に自分の存在を知らせるサインとなるからです。潜在的な宿主の卵殻やクチクラは、寄生蜂が侵入できないように厚くなっています。宿主は、産卵中の雌の寄生蜂に遭遇すると、行動による回避行動をとることがあります。例えば、寄生蜂が止まっている植物から落ちたり、体をよじったり暴れたりして雌を振り落としたり殺したり、さらにはハチに吐き戻して絡め取ったりします。もがき苦しむことで、ハチが宿主に卵を産み付けるのを「失敗」させ、近くに産み付けるように仕向けることもあります。蛹がもがくことで、ハチは滑らかで硬い蛹を掴み損ねたり、絹糸に絡まったりすることがあります。幼虫の中には、近づいてくる雌のハチを噛むものもいる。昆虫の中には、寄生蜂を殺したり追い払ったりする有毒物質を分泌するものもいる。幼虫、アブラムシ、カイガラムシと共生関係にあるアリは、ハチの攻撃からそれらを守ることがある。[ 18 ] [ 19 ]
寄生バチは超寄生バチに対して脆弱である。一部の寄生バチは感染した宿主の行動を変化させ、宿主が体から羽化したハチの蛹の周りに絹の網を張って超寄生バチから身を守るように仕向ける。[ 20 ]
宿主は、カプセル化と呼ばれるプロセスで血球を卵や幼虫に付着させることで、内部寄生蜂を殺すことができる。[ 21 ] アブラムシ では、特定のγ-3 Pseudomonadota 種の存在により、アブラムシは多くの卵を殺すことで寄生蜂に対して比較的免疫を持つようになる。寄生蜂の生存は宿主の免疫応答を回避する能力に依存するため、一部の寄生蜂は、内部共生生物を持つアブラムシにより多くの卵を産み、少なくとも1匹が孵化してアブラムシに寄生できるように、対抗戦略を発達させている。[ 22 ] [ 23 ]
ある種の毛虫は、自分自身と寄生虫の両方に有毒な植物を食べて、自らを治します。[ 24 ] ショウジョウバエの 幼虫も、寄生を治療するためにエタノール で自己治療を行います。[ 25 ] ショウジョウバエの 雌は、近くに寄生バチがいることを感知すると、有毒な量のアルコールを含む餌に卵を産みます。アルコールは、成長を遅らせるという代償を伴いますが、ハチから身を守ります。[ 26 ]
進化と分類学
進化 遺伝子と化石の分析に基づくと、寄生性はペルム紀 に膜翅目において一度だけ進化し、単一の系統群 を形成した。すべての寄生バチはこの系統群の子孫である。腰の細いアポクリタはジュラ紀 に出現した。[ 27 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] ミツバチ、アリ、寄生クモバチを含む有針類はアポクリタから進化し、 ヒメバチ上科 、タマバチ上科 、コバチ上科を 除く多くの寄生バチ科を含む。膜翅目、アポクリタ、有針類はすべて系統群であるが、それぞれに非寄生種が含まれているため、以前はパラシチカとして知られていた寄生バチは単独では系統群を形成しない。[ 30 ] [ 31 ] 寄生性が進化した共通祖先は約 2億4700 万年前に生息しており、以前は木を食害する甲虫の幼虫を食べる外部寄生性のキバチであると考えられていました。この祖先と生活様式や形態が似ている種は、現在もヒメバチ上科に存在します。[ 32 ] [ 33 ] しかし、最近の分子および形態学的分析では、この祖先は宿主の内部から栄養を摂取する内食性であったことが示唆されています。[ 30 ] 膜翅目における種の著しい多様化は、この目における寄生性の進化の直後に起こり、その結果であると考えられています。[ 31 ] [ 33 ] 細腰類の腹部のくびれであるハチ腰の進化は、産卵管(腹部の後節にある産卵器官)の可動性を高めたため、急速な多様化に貢献した。[ 30 ]
系統樹は 、二次的に寄生習性を放棄したスズメバチ科などのグループの中で、寄生性グループ(太字)の位置を簡潔に概観している。[30][31][33] これらのグループのすべての種が寄生性であるわけではない。たとえば、タマバチ上科の 中で は、 タマバチ 科( タマバチ )は 植物食 性である。 [ 34 ]これら のグループに属すると推定される種の概数は括弧内に示されており、多くの場合、これまで記述された数よりもはるかに多く、最も個体数の多い種の推定値は「(150,000 )」のように 太字 で示されている。
注記 ↑ Trioxys complanatus は 、オーストラリアに導入され、斑点アルファルファアブラムシを防除するために使用されています。 [ 36 ] ↑ダーウィンは 『種の起源』 第7章218ページ で「寄生バチ」について言及している。 [ 41 ]
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