塚を作るシロアリ

塚を作るシロアリは、土、シロアリの唾液、糞を混ぜて作った塚に住むシロアリの一種である。アフリカ、オーストラリア、南アメリカに生息する。塚の直径は30メートル（98フィート）にもなる。塚のほとんどは水はけのよい場所にある。シロアリ塚は通常、コロニ​​ー自体よりも長く生き残る。巣の内側のトンネルが露出している場合は、巣は通常死んでしまう。時には、元の巣を作ったシロアリの死後、同じ種または異なる種の他のコロニーがその塚を占拠することもある。^[1]

塚の構造は非常に複雑です。塚の中には、地下の巣の換気システムとして機能するトンネルと導管の広範なシステムがあります。換気を良くするために、シロアリは巣の下にある地下室につながるいくつかの縦穴を構築します。塚は地下の巣の上に構築されます。巣自体は、多数のギャラリー チャンバーで構成される球状の構造です。さまざまな形やサイズがあります。オドントテルメスシロアリのように塚に開いた煙突や通気孔を構築するものもあれば、マクロテルメス シロアリのように完全に閉じた塚を構築するものもあります。アミテルメス(磁性シロアリ) の塚は、高くて細いくさび形で、通常は南北に向いています。^[1]

トンネルと導管の広範なシステムは、長い間、塚の中の気候を制御するのに役立つと考えられてきました。シロアリ塚は、温度、湿度、呼吸ガスの分布を調節することができます。初期の提案では、熱サイフォン機構が示唆されていました。^[2]シロアリの代謝によって発生した熱は、巣の空気に十分な浮力を与え、塚の中に空気を押し上げ、最終的に塚の多孔質表面に到達し、そこで熱とガスが多孔質の壁を通して大気と交換されます。表面近くの空気の密度は熱交換によって上昇し、巣の下に押し込まれ、最終的に再び巣を通過します。このモデルは、Macrotermes natalensis種によって構築され、蓋がされた煙突があり、大きな通気口がない塚のために提案されました。スタック効果に基づく同様のモデルが、開いた煙突のある塚のために提案されました。^[3]高い煙突は、表面境界条件により、地上レベルの開口部と比較して高い風速にさらされます。したがって、ベンチュリ流は地上の開口部から新鮮な空気をマウンドに引き込み、巣を通り抜けて最終的に煙突からマウンドから排出します。熱サイフォン モデルの循環流と比較すると、スタック効果モデルでは流れは一方向です。

Odontotermes transvaalensis の塚の温度は、塚内の換気によって調整されるわけではない。むしろ、高い煙突がベンチュリー効果により気流を誘発し、換気の主な促進要因となっている。^[4] Macrotermes michaelseniの塚に関する研究では、塚の主な役割は呼吸ガスの交換であることがわかっている。塚と乱流の運動エネルギーとの複雑な相互作用が、コロニーのガス交換の原動力となっている。^{[5] [6]}しかし、気流を測定するためのより優れたカスタムセンサーを使用したMacrotermes michaelseni の塚に関する最近の研究では、塚内の空気は主に外気温の日周振動によって引き起こされる対流によって動いていることが示唆されている。正午前後に塚の東側が部分的に太陽にさらされ、正午以降に塚の西側が部分的に太陽にさらされるため、二次的な温度勾配が発生する。センサーの信頼性が向上したことから、換気においては風が主要な熱メカニズムに比べて二次的な役割を果たしていることが示唆されている。風は壁付近のガス交換を促進するが、塚の中では平均的または一時的な流れを顕著に引き起こさない。^{[7]全体として、} Macrotermes michaelseniとOdontotermes obesus の塚では同様の換気と体温調節のメカニズムが観察されている。^[8]

働きアリは、体が最も小さいが、階級の中で最も数が多い。彼らは皆、完全に目が見えず、羽がなく、性的に未成熟である。彼らの仕事は、従属階級の全員に餌を与え、身だしなみを整えることである。また、トンネルを掘り、餌と水を探し、コロニーの大気の恒常性を維持し、巣を造り、修理する。

兵隊の仕事は、コロニーを不必要な動物から守ることです。大型の兵隊が攻撃するとき、彼らは茶色の腐食性の唾液を一滴放出し、それが開いた下顎の間から広がります。彼らが噛むと、その液体が敵に広がります。分泌物は一般に有毒であると言われており、空気と凝固して糊状になります。

最後に、王と女王を含む 生殖種がいます。女王は体長が 6 センチメートルまで成長することもありますが、下位の種は一般に 1 センチメートル未満です。

シロアリ塚の植生は、通常、周囲の植生とは大きく異なります。^{[9] [10]}アフリカのサバンナでは、シロアリ塚は樹木密度の高い「島」を形成します。これは通常、シロアリの穴掘りと植物質の分解により、塚の土壌が他の土壌よりも一般的に肥沃であるためだと考えられています。さらに、塚の土壌は周囲よりも水分を多く含むことがわかっており、サバンナでの植物の成長には明らかに有利です。^[11]シロアリ塚の樹木密度が高いと、塚に生える樹木の葉の栄養分が高いため、または塚に大量の食物と隠れ家があるため、高密度の草食動物が集まります。^{[ 12] [13]}

ブラジル北東部のカチンガ生態地域には、イギリスほどの広さの地域に約2億個のシロアリ塚が広がっている。^{[14]塚の中には高さ3メートル（10フィート）、幅10}メートル（33フィート）のものがある。塚の間隔は約20メートル（66フィート）である。塚の下にはトンネル網があり、10立方キロメートル（2.4立方マイル）の土を掘削する必要があった。科学者らは11個の塚の放射性年代測定を行った。最も新しい塚は690年前のものである。最も古いものは少なくとも3,820年前のものであり、おそらくその2倍以上である。塚は、長さ約1.5センチのSyntermes dirusシロアリによって作られたものである。この地域の森林伐採により、科学者らは塚の範囲を明らかにすることができた。^[15]ある科学者は、この塚は明らかに「単一の昆虫種による世界最大規模の生物工学的成果」を表していると述べた。^[16]

• Amitermes meridionalis、オーストラリア北部の磁性シロアリ塚
• 真社会性