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| 女王 | |
|---|---|
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| 女性 | |
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| 男 | |
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： | チョウ目 |
| 家族： | タテハチョウ科 |
| 属: | ダナオス |
| 種： | D. ギリプス
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| 二名法名 | |
| ダナウス・ギリプス （クレイマー、[1775]）
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女王蝶（Danaus gilippus ）は、タテハチョウ科に属する南北アメリカに生息する蝶で、翼開長は80～85 mm（3+1 ⁄ 8 – 3+体長は3 ⁄ 8 インチである。 [3]オレンジ色または茶色で、翼の縁は黒く、前翼の背側には小さな白い斑点があり、腹側の翼面は背側とほぼ同じ赤みがかっている。後腹側の翼には黒い葉脈と、黒い縁取りの中に小さな白い斑点がある。雄の後翼背側には黒い雄鶏の匂いの斑点がある。 [4]牧草地、野原、湿地、砂漠、森林の端などで見られる。 [4] [5]
この種は、似た色のソルジャーバタフライ（または熱帯女王、 D. eresimus ）の近縁種である可能性がありますが、いずれにせよ、長い間信じられていたように、プレーンタイガーバタフライ（D. chrysippus 、アフリカ女王）とは近縁ではありません。7つの亜種があります。[6]
メスは幼虫の宿主植物に一度に1個の卵を産みます。[4]幼虫はこれらの植物を食料源として利用しますが、[7]成虫は主に花の蜜を食べます。[8]鳥類の捕食者にとっての不味さは蝶の特徴ですが、そのレベルは非常に多様です。不味さは幼虫の食事から得られるカルデノリドのレベルと相関していますが、アルカロイドなどの他の化合物も不味さを助長する役割を果たします。[9] [10]
オスはメスを探して巡回し、メスは1日に最大15回交尾することがある。[4]ヘアペンシルと呼ばれるオスの器官は求愛において重要な役割を果たしており、ヘアペンシルの数が少ないオスは淘汰される。[11]これらのヘアペンシルは求愛中にメスを引き付けるフェロモンを放出することに関与している可能性がある。[12]
分類
女王バチは、オオカバマダラ（Danaus plexippus）と兵隊バチ（Danaus eresimus）を含むオオカバマダラ属に属し、チョウ目タテハチョウ科に属します。 [ 13 ] 11もの亜種が知られています。[14]新北区と新熱帯区が原産です。 [6]この種の保全状況は安全で、管理の必要性は報告されていません。[15]
ライフサイクルと形態
メスは、通常トウワタ亜科Asclepiadoideaeの幼虫の宿主植物に、一度に1つずつ小さな白い卵を産みます。卵は、横縞と黄色の斑点、3対の長い黒い糸を持つ黒い幼虫に孵ります。幼虫は宿主植物を食べ、一部の捕食者にとって不快な化学物質を隔離します。その後、6齢期を経て、幼虫は蛹になるのに適した場所を見つけます。成虫は7〜10日後に出現します。女王蝶は1年に複数世代続きます。[4]
卵
女王蝶は一度に1個の卵を産みます。それぞれの卵は宿主の葉、茎、花芽に見つかります。 [3]卵は通常淡緑色で、卵形から円錐形で、[3]底部は平らで上部はわずかに切り取られており、縦方向に畝があり、畝の間には隆起した横線があります。[5] [16]オオカバマダラの卵と比較すると、女王蝶の卵は幅に比べて高さがあります。[7]
キャタピラー
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成熟した女王バチの幼虫は色が濃く、オオカバマダラの幼虫ほど明るい色ではありません。オオカバマダラの幼虫とほぼ同じです。[4]
幼虫の段階では、女王アリの背部は青白色で、下面は赤褐色である。[3] 3対の黒色肉質触手があり、1本は頭部、1本は第2胸節、1本は第8腹部節にある。[16] [17] [3]成熟した幼虫は茶色で、前脚は紫がかっている。横縞の色は青、緑、黄、白、黒褐色などが確認されている。[4]頭部は黒色で、白い輪がある。[7]幼虫には棘がなく、体には毛がない。 [16]
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蛹
蛹は比較的短くて太く、腹部の端に向かって急速に細くなっています。[5] [16]淡い緑色で、まれに淡いピンク色で、金色の斑点が飾られていることがよくあります。[16]腹部には金色の縁取りの黒い横帯があります。[3]この黒い腹部の帯の下には、青い帯があります。[18]蛹には突起がほとんどありません。最も顕著なのは、長い精巣挙筋によって絹のボタンから吊り下げられていることです。[16]そのため、蛹はペンダントに似ています。[18]
一般的に、女王蜂の蛹は君主蜂の蛹よりも小さくて細いです。[7]
蝶
女王蝶は、オオカバマダラ（ Danaus plexippus）と兵隊蝶（Danaus eresimus） という、驚くほどよく似た 2 つの種と近縁です。
女王蝶は中くらいの大きさの蝶で、平均翼開長は3.1インチ（7.9cm）から3.3インチ（8.4cm）です。地色が濃い茶色で、翼に縞模様がないため、近縁種のオオカバマダラとは簡単に区別できます。[5] [19]女王蝶は兵隊蝶（Danaus eresimus）によく似ています。[18]他のほとんどの蝶とは異なり、非常に丈夫で柔軟なキチン質の 外骨格を持っています。[4]
羽の色は明るい赤褐色から濃いチョコレート色まで様々で、縁には黒の帯があり、白や黄色の点が入っています。羽の裏側は上側の羽に似ていますが、より淡い色をしています。[4]女王バチの羽には目立たない脈があり、オオカバマダラに見られるような濃い先端の陰影がありません。[5]
両性とも形態学的に類似している。雄と雌の前翅の長さは3.7センチメートル（1.5インチ）から4.6センチメートル（1.8インチ）で、平均は4.2センチメートル（1.7インチ）である。[18]触角には鱗がない。[3]すべてのマダラカミキリ科の昆虫は2対の歩行脚を持っているが、腹部の前胸部にある最初の対の前脚は縮小しており、移動には使用されない。[4]雄の前脚は雌よりも比較的小さい。[16]雌は短い前脚を使って葉の表面を引っ掻き、どの葉が卵の宿主に適しているかを判断する。[4]両性において、縮小した前脚には爪がない。[16]
オスの女王蜂は、後翅の背側にそれぞれ鱗粉で覆われた特殊な匂い袋であるアンドロコニウムを持っている。 [4] [16] [18] [20]アンドロコニウムの位置と構造は、異なる属を識別するために用いられる。オスはまた、腹部の両側に伸縮する毛束を持っており、性フェロモンを分泌する。[7]腹部の毛束は、アンドロコニウムの鱗粉と接触すると、求愛の重要な段階でメスの近くにフェロモンを散布することができる。[7] [8]
分布と生息地
女王は新世界と旧世界の両方に共通する科（マダニ科）に属し、特に熱帯地方全域からアメリカ大陸、アジア、アフリカの温帯地域まで見られる。迷い込んだ個体がヨーロッパで発見されている。[4] 女王は主に熱帯種である。米国では、通常は国の南部に限られている。フロリダ半島とジョージア州南部、およびテキサス州、ニューメキシコ州、アリゾナ州、カリフォルニア州の南部で定期的に見られる。[18]女王の亜種がカンザス州、コロラド州、ユタ州などやや北で見つかることもある。[4]迷い込んだ個体がミズーリ州などの中西部で定期的に見つかることがある。[17]ベレニス亜種は主に南東部で見られ、ストリゴサスは南西部で見られる。[3]女王はキューバでも見られる。[5]
中央アメリカ南部ではより一般的で、メキシコでも数が増え始めています。[4]女王はアルゼンチンの南まで生息しています。[7] 女王はオオカバマダラのように劇的な渡りをすることはありませんが、ほとんどは熱帯の緯度で明確な乾季がある地域で短距離の移動を行います。その期間、女王は低地から高地まで飛びます。[18]
分布域全体にわたって、女王は開けた土地、牧草地、野原、湿地で見ることができます。イスパニョーラ島ではより乾燥した環境を好み、ハンモックや森林の端まで飛んでいきますが、侵入することはめったにありません。[7]米国南部では、女王は開けた森林、野原、砂漠を好みます。[3]
食料源と宿主植物
幼虫の宿主植物と食料源
女王幼虫はキョウチクトウ科（トウワタやイヌバネ科）を食べます。[5]多数のホスト上で生存できます。一般的な植物には、チョウチョウィード ( Asclepias tuberosa ) やブラッドフラワー ( Asclepias curassavica ) が含まれます。西インド諸島では、葉が鈍いトウワタ ( Asclepias amplexicaulis ) とミツバツル ( Cynanchum laeve ) が好まれています。この毛虫は、トウモロコシ、カロトロピス・プロセラ、キョウチクトウ科ネリウムでも観察されています。[7] [18]その他に報告されている宿主属としては、アポシヌム、キナンクム（旧サルコステンマ種）、ゴノロブス、およびスタペリアが挙げられる。[18]
成虫の食物源と宿主植物
成虫になると、その摂食習慣はそれほど特定されなくなります。この蝶は主に花や枯れ葉の蜜を食べますが、腐った果物、汗、乾燥した糞や湿った糞なども食べることがあります。[8]
成虫になっても女王はトウワタ（キョウチクトウ科）に惹かれます。[5]しかし、この蝶はネリウム、フナストラム、ヴィンストキシカム、フィラベルティア、スタペリアにも惹かれます。[4]
上記の食物源に加えて、オスはヘリオトロピウム、エウパトリウム、セネキオ、クロタラリアなどのアルカロイドリコプサミンを含む植物に惹かれます。これらの植物のアルカロイドと他の前駆化合物は、メスを引き付けるために使用されるフェロモンを生成するために使用されます。 [3]フェロモン前駆物質は主にムラサキ科、キク科、マメ科から得られます。[20]
防衛
女王蜂は、食用植物から捕食者に対する化学的防御を得る多くの昆虫の1つである。女王蜂を捕食者にとって非常に不快なものにする有毒なカルデノリドのほとんどは、幼虫の宿主植物から隔離されている。[21]
カルデノリド由来の防御における擬態
かなり長い間、女王は脊椎動物（主に鳥類）の捕食者にとって非常に不味いものと考えられてきた。これは、女王が、そのいとこである君主と同様に、主にアスコルピアード類を餌としているためである。女王と君主は近縁であるため、女王はミルクウィードに含まれるカルデノリドを効果的に隔離して貯蔵する能力も持っていると想定されていた。[9]そのため、女王とフロリダの総督は、君主と総督が示す関係に似た、ベイツ型擬態の典型的なモデル模倣の例であると長い間考えられてきた。 [10]
しかし、実験環境において鳥が予想外に女王蜂を拒絶できなかったことから[10]、この関係の正当性に疑問が投げかけられた。実際、実験的証拠は、フロリダのバイスロイは代表的な女王蜂よりも著しく不味い可能性があることを示唆していた。実験的証拠は、サンプルの女王蜂がバイスロイよりも著しく不味くないことを示したため、フロリダのバイスロイと女王蜂はミュラー型擬態者であると主張された。 [ 22]さらに、この研究の証拠から、女王蜂は実際には非対称の擬態関係を楽しんでおり、比較的不味いバイスロイと一緒に飛ぶことで有利になっているという仮説が導かれた。[22]
嗜好性スペクトル
さらなる実験により、女王の化学的防御は非常に不安定であることが示唆された。カルデノリド含有量の高いA. curassavicaで育った女王は、オオカバマダラに見られるものと同程度のカルデノリドを隔離・貯蔵することが示された。 [9]これらの蝶は非常に不快であると考えられ、鳥類の捕食者によって大部分が拒絶された。さらに、食べられたものは高い割合で苦痛行動を引き起こした。しかし、カルデノリドの供給源として非常に乏しいことで知られる幼虫の宿主植物であるS. clausumで育った女王は、検出可能なカルデノリドを含まず、捕食者にとって本質的には美味であった。[21]異なる植物で育った女王に対する鳥類の捕食者のこれらの非常に多様な反応は、フロリダの女王蝶に食物植物に関連した嗜好性スペクトルが存在することを示唆している。[9]
環境の微細な地理的差異は、地域レベルでも擬態関係のダイナミクスに多様性をもたらす。[23]異なる地域における時空間的差異は、わずか数キロメートル離れた女王の不味さに大きな差異をもたらす。この広範な差異は、個体群内で自己擬態が起こるという考えを裏付けるものであり、つまり、嗜好性の高い女王は、カルデノリド含有量の高い個体を擬態する。拡張すると、種間の擬態も非常に多様である。A . curassavicaが多数生息する湿地の内陸部では、女王と副女王は互いに不快なミュラー型擬態をするが、沿岸部では、女王は副女王の嗜好性の高いベイツ型擬態をしていると考えられる。[23]
非カルデノリド由来の防御
女王蜂の不味さは、食用植物や蝶のカルデノリド含有量を直接反映するものではありません。[9]証拠は、カルデノリドと非カルデノリドの相互作用がトウワタ蝶の化学的防御に利用されていることを示唆しています。
幼虫の頃にS. clausumを餌としていた野生の女王蜂は、成虫が得たフェロモン生成に使われるピロリジジンアルカロイド（PA）などの化合物を摂取していたが、化学的防御を持たない蝶に比べて鳥類の捕食者にとって著しく口に合わないことが観察された。[21]そのため、クモの捕食者を阻止することが知られているこれらのアルカロイドは、女王蜂の不快さに大きく寄与している可能性がある。
交尾
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オスはメスを探して一日中パトロールする。メスは15回まで交尾することができ、これは他のチョウ目のメンバーよりもかなり多い。[3]求愛と交尾は通常午後に起こる。オスとメスが交尾すると、蝶は1時間以上もつながったままでいることもある。つがいは木の高いところの葉の上で休むことが多い。その後、メスは通常よりも地面近くを飛んで卵を産むのに適した宿主を探す。[18]
求愛
求愛は2匹の蝶が飛んでいる間に行われ、オスはヘアペンシルをめくり、メスの触角にこすりつける。この行為は「ヘアペンシルリング」と呼ばれる。このヘアペンシルから分泌される物質はメスを誘惑する上で重要な役割を果たす。[24]メスが止まると、オスはメスのすぐ上に浮かび、メスにさらに「ヘアペンシルリング」をさせてから、メスの隣に降りて交尾する。[ 25]その後、2匹は結婚後の飛行を行う。オスはメスを下にぶら下げたまま飛ぶ。[3]
フェロモン
フェロモンを構成する化学物質は、各ヘアペンシルの基部にあるトリコゲン細胞から分泌される。この液体分泌物はこれらの細胞から毛のキューティクルを通って移動し、ヘアペンシルの表面に付着している多数の自由キューティクルの塵粒子をコーティングする。[26]この分泌物を構成する化学物質のうち2つが特定されている。結晶性ピロリジジノン（ケトン）と粘性のテルペノイドアルコール（ジオール）である。[12]ジオールは粘着性を与え、分泌物が塵に留まり、塵が触角に留まるようにする。ケトンは放出フェロモンであり、メスの交尾を誘発する。塵粒子中に存在するケトンのレベルが不十分であることはオスの誘惑能力の低下と相関しているが、[25]ケトンレベルの低いオス、さらにはヘアペンシルのないオスでさえ、メスとうまく交尾することが知られている。これは、毛髪ペンシルフェロモンは極めて重要であるものの、交尾に絶対的に必須ではないことを示唆している。[11]
ヘアペンシルの重要性
多くの蝶は、ヘアペンシルと呼ばれる、突き出せるブラシのような構造を持っています。女王の場合、ヘアペンシルはオスの後腹部にあり、オスがメスと交流していないときはしまわれています。[25]そのため、これらの器官は求愛中のフェロモン散布の重要なツールとして機能すると考えられています。[25]
ヘアペンシルは求愛の成功に重要な役割を果たしている。ヘアペンシルがなくてもオスがメスを追いかける速度や熱意には影響しないが、ヘアペンシルのないオスは交尾の成功率が著しく低い。物理的には正常だが化学的に欠陥のあるヘアペンシルを持つオスの女王蝶も交尾の成功率が低い。[11]さらに、触角が塞がれた成虫のメス女王蝶は、有能なオス女王蝶からのアプローチを受け入れない。しかし、オスのヘアペンシルとメスの触角の物理的接触はオスの交尾の成功率に影響しない。[11]ヘアペンシルのないオスはヘアペンシルのあるオスよりも繁殖力が劣るわけではない。 [11]
積極的にヘアペンシルを使用するオスは、人間にも感知できる非常に独特な匂いを発するという事実は、求愛において重要なのはヘアペンシルそのものではなく、ヘアペンシルが運ぶフェロモンであるという考えを裏付けている。[11]
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外部リンク
ウィキメディア・コモンズには、ダナウス・ギリッポス(女王蝶)に関連するメディアがあります。
- 女王蝶の映画（ツリー・オブ・ライフ）