アリのコロニーと高度な分業
ようこそ、生命科学の冒険者へ。
プレゼンターのあきです。
今月はですね、10月の科学系ポッドキャストの日に参加いたします。
10月のテーマはですね、においになります。
で、ホストはですね、プラントライフさんになります。
ということでですね、今回はにおいにまつわる生物学的な話をしてみたいと思います。
はい。
はい。ということでですね、いきなりですね、とみちゃんにクイズです。
敵味方の識別から外交までを全てにおいでこなしていると言われている生物は何だ?
アリ。
正解。
いきなり言ったってしまった。
今、私、原稿見ちゃダメって言われてたので見てません。
はい。
いきなり正解しちゃいました。
ということでですね、今回はアリをもとにですね、においというところをテーマにお話をしたいと思います。
はい。もう原稿見ていいですか?
はい。見て大丈夫です。
じゃあ、開いた状態で続きに移ろうと思います。
はい。
一応ですね、ヒントもいろいろと考えてたんですよね。
あら。
5個ほどヒントを作ってたんですけれども。
本当だね。
はい。それはもうちょっと全部飛ばしてしまいましてですね。
アリはですね、においを使って、フェロムを使ってですね、コミュニケーションをしているというふうに言われておりまして、今回のテーマにふさわしいかなと思ってアリを取り上げてみたいと思います。
アリってですね、ちょっとアリの脳みその話をしたいんですけれども、
アリの脳みそっていうのはですね、神経細胞の数はですね、わずか25万個ほどしかないという形で、私たち人間の脳が持つ神経細胞のですね、人間が持つ神経細胞の数っていうのは860億個というふうに言われてます。
桁が?
桁がもう全然違いますね。
ゼロが何個ぐらい違うんですか?これ。
30万分の1ぐらいのサイズ感になります。
ただですね、25万個という神経細胞を持っているのは昆虫の中では結構最大級なんですね。
かなり賢い部類になります。昆虫の中ではですね。
体の大きさに対する脳の割合で見るとですね、アリは地球上で最も脳が大きい生き物の一つだというふうに言われてます。
かなり小さな生き物なので、その分だけ体重が軽いので、持っている神経細胞はかなり多いのかなというふうなことになります。
かつですね、アリの巣にいるアリたちですね。
こいつらを合わせて見てやるとですね、コロニーっていうんですけれども、そのコロニー全体になるとですね、まるで一つの知性を持った生き物のように非常に高度な社会を作り上げていろいろな仕事をやるということでですね、
コロニー一つを生き物として見るとですね、かなり賢い生き物であるということは言えるのかなと思います。
まずですね、アリという生き物なんですけれども、地球上のアリを全部集めるとですね、その総重量は人間全体の重量にも匹敵するというふうな試算があるぐらいですね、地球上で繁栄している昆虫になります。
あとですね、よく知られているのがジョウアリがいると、コロニーの中に中心となるジョウアリがいるよっていうことを皆さんご存じかなと思うんですけれども、
このジョウアリっていうのはですね、あくまでもですね、卵を産む専門の個体であって、彼女が群れのみんなにいろいろと命令をしているっていうようなことは特にしてません。
もうただただ卵を運んできてもらった餌をですね、もらって食べて卵を産むというような、そういう仕組みの中の一つという感じですね。
え、ハンター×ハンターキメラアント編のジョウアリからの話は?
嘘ですね。
ちょっと私このポッドキャスト初めて以来の衝撃かもしれない。
ハンター×ハンターが。
そう、ということになります。
なので、卵を産むため、仲間を増やすための道具の一つというような形なので、なんていうんですかね、子宮みたいな、卵巣みたいな子宮みたいな。
なるほど、コロニーを一つの生物として見た場合に。
そういうような役割の部分がジョウアリだと。
ジョウアリっていうね、名前がジョウなので中心にいそうな感じがしますけれども、そういったものになります。
これちょっと全然関係ない動物じゃないや、虫の話するんですけど、蜂もジョウオウバチいるじゃないですか。
あれは偉いの?
ジョウオウバチは、あれもアリと蜂ってかなり近い昆虫で、あれも卵を産むための装置というふうには言えるかなと思います。
ただジョウオウバチ同士はですね、戦うんですよ。巣が近くにできちゃったりとかすると戦ったりとかするので、だけど働きバチはどっちのジョウオウバチにも懐いちゃったりするんですよね。
なるほど。
ちょっとそれは足中鉢の話なんだけど、なのでちょっとアリのジョウアリよりは個性があるのかなという気もしないでもないというか、
アリがジョウ同士が出会うことってあるのかなっていうのもちょっと。
確かに。
あれなのでちょっとどうなるかわかんないんですけどね。
すみませんちょっと違う話を挟んじゃった。
どっちにしろジョウオウバチもですね、基本的にはジョウオウバチ同士が出会うということはそんなに少ないので、
卵を産むための機関というふうに考えていいのかなという気はします。
これから先ですね、いろんな面白いアリを紹介したいと思います。
例えばなんですけれども、中南米にいるハキリアリっていうアリですね。
本当に葉っぱを切って集めていくアリなんですけれども、
彼らはですね、大顎で非常に木の葉っぱを切る専門部隊の人たちっていうか働きアリっていうのがまずいまして、
その葉っぱをですね、どんどんジャングルの木の葉を取っていって、
自分たちの巣に持って帰るっていうやつらがいます。
このハキリアリはですね、巣に持って帰っていった葉をですね、
葉っぱをどうするかというと、それをですね、細かく噛み砕いてそこでですね、
餌になるキノコを栽培してるんですね。
人間以外で農業をしている生き物になります。
こんなですね、面白いアリがいます。
彼らは非常に分業生が、いろんな体の大きさのアリがいるんですけれども、
葉を切るアリとかですね、葉っぱを運ぶアリとか、
それから葉っぱを運ぶアリをですね、見張ってるアリっていうのもいます。
その運んでるアリを見張ってるっていうのは、ちゃんと運べよって見張ってるわけじゃなくて、
その葉っぱを運んでるアリにですね、寄生虫を産みつけるそういう昆虫がいるみたいで、
そいつらがですね、近づいてこないようにガードしてくれてるみたいなんですね。
そんな面白い高度にですね、複雑な社会を作って農業までやってしまってるっていうアリがいたりします。
あとですね、オーストラリアの関東地帯にいる三つ坪アリっていうのがいるんですけれども、
これはアボリジニの人たちですね、オーストラリアにいる原住民の方々になりますけれども、
が食べるアリなんですが、この三つ坪アリはですね、
コロニーの中にですね、居る貯蔵専用の部隊っていうのがいます。
貯蔵専用の部隊、貯蔵専用の個体っていうのは仲間がですね、
運んでくる糖分を口移しで分けてもらって、どんどんどんどんお腹に貯めていくと。
とにかく天井からぶら下がってるんですね。
ぶら下がってて、お腹だけがめちゃめちゃ大きいみたいな感じで、
その中にはパンパンに蜂蜜を貯めているというような形になります。
雨が少なくなるとかというような時にはですね、花もなくなりますので、
その時にですね、この貯蔵庫からですね、ちょっとずつ仲間に蜜を分け与えるというような形で、
これも非常に分業が進んだですね、アリになります。
このアリ、おいしん坊に出てきました。
あ、出てきた。さすがおいしん坊。
おいしん坊の何かの対決で、アリを出して、
つまんでミツツボのところを食べるというのが出てきたのを思い出しました。
そういうですね、アボルジンの人たちもやっぱりそれのおいしさを知っているのでですね、
アリの巣を掘り返して、ミツツボアリを取って食べるというのが、
おいしん坊でも使われたのかなと思いますけれども、そういうアリがいますよということですね。
フェロモンを発見したウィルソンの実験
彼らはですね、こういうふうに複雑な社会を作っているわけですけれども、
誰がどういう役割をして、どういうふうにお互いコミュニケーションしているのかというふうなところが、
昔は謎だったんですが、それを解き明かした方がいらっしゃいます。
それはですね、匂いでやりとりをしているということが分かっていまして、
それをフェロモンというふうに名前が付けられています。
今日のテーマに戻ってきた。
ようやく匂いに入っていきます。
フェロモンという言葉自体はですね、1959年にドイツの生化学者のペーター・カールソンという方とですね、
スイスの昆虫学者のマルティン・リッシャーというですね、
お二人が同じ種の個体同士が対岸に放出した化学物質によって、
行動や生理状態を変化させる現象というのに名前を付けたというのが最初になります。
フェロモンはですね、造語になりまして、ギリシャ語のですね、フェレインですね。
これは運ぶという意味がありますけれども、それとですね、ホウモウンというふうに発音するみたいなんですけれども、
日本語だとホルモンというふうに言われているものですね。
これは刺激するものっていう、これもギリシャ語になります。
このフェレインとホウモウンを合わせて作られたのがフェロモンという造語になります。
ちょうどですね、この言葉ができたぐらいの頃にですね、アメリカではですね、
後に社会生物学の父と呼ばれるですね、若き昆虫学者のエドワード・ウィルソンという方がですね、
アリを使ってこの現象を証明しようとします。
ちなみになんですけれども、ウィルソン博士はですね、アメリカのアラバマ州出身で、
なかなか壮絶な人生でですね、幼少期の時に片目を失明してしまっておりまして、
お父さんは自殺で亡くなってしまっているというような方になります。
この幼少期のですね、視力の問題がですね、遠くを見る鳥や動物の観察よりも、
目の前の小さな生き物、特に昆虫とかですね、アリに観察をするというようなきっかけになったというふうに言われています。
でですね、専門はですね、ギルイ学、アリの類学ですね。
アリの研究者ということで世界的な権威となられた方になります。
生涯でですね、400種類以上のアリを新種として発見しまして、
長年ハーバード大学の研究教授を務めた方になります。
400種類以上を新種として発見ってすごいね。
とにかくアリはめちゃめちゃ種類がいて、まだまだいると言われていまして、
昆虫自体が本当にまだまだ発見されていない種がいるだろうと言われているんですけれども、
その昆虫の中でも特に種類が多いのがアリだというふうに言われています。
ウィルソンが目をつけたのは、アリが餌を見つけた時に一列に行列になって歩くという行動ですね。
誰かが声掛けをしているわけでもないのに、
なぜアリは迷わずに一直線で餌場と巣を往復できるのかというところに疑問を持ちます。
彼はですね、餌を見つけて巣に戻る時に何か目印をつけているんだろうというふうに考えまして、
アリの腹部にあるリオフォア線という分泌線を取り出しまして、
その中身を筆の先につけて地面に一本の線を書いてみたみたいなんですね。
そしたらですね、その何もない場所にリオフォルセンから出た物質を線で書いただけなのに、
その上を巣の中から出てきたアリたちがその線に沿ってゾロゾロ歩き始めたということが観察されました。
これによってですね、この痕跡フェロモンというんですけれども、
これがアリの中にあるということが見つかったということになります。
この仕組みというのが非常に優秀でして、
この地面に残された匂いの線ですね、目には見えない線になりますけれども、
アリたちはこれをですね、辿っていくということをします。
ただですね、このフェロモン自体は時間とともにだんだん蒸発して薄れていくという形になります。
基本的にはその行き着く先は餌場になるわけなので、
そこの餌場がですね、多くの餌があるようでしたら何度も何度もアリは往復するので、
往復するたびにですね、このフェロモンというのは上書きされていくことになります。
なので蒸発もするんですけれども、上書きがされて、
しかもいっぱいのアリが通っていると道が濃くなって太くなっていくということで、
さらにどんどんどんどん巣の中のですね、アリたちはそこを往復するということが行われます。
逆に餌がなくなるとですね、もう餌ないやということでですね、
その道を誰も歩けなくなっていきますので、道はですね、
フェロモンが蒸発してしまうために自然に消えていくというような形で調整されます。
というような形でですね、非常に匂いを使ってですね、
効果的に餌場までたどり着くことができるようになっています。
匂いによる統治と擬態
あとですね、巣が外敵に襲われた時なんですけれども、
兵隊アリの一部がですね、大顎の付け根ですね、顎の付け根からある線ですね、
から警戒フェロモンを一気に放出します。
この匂いを感知した仲間というのは、瞬時に興奮状態に入りまして攻撃態勢になり、
あとですね、逆に危険から離れるというようなところ、
危険から離れるというような行動をする者もいます。
これもですね、化学物質でできた非常ベルというような形で、
人間ならですね、危ないとかですね、敵だとかって大声で叫ぶところは、
アリはですね、このフェロモンを使ってコンタクトを取っているということになります。
あとですね、常フェロモンというのもありまして、
常アリはですね、自分の体から特有のフェロモンを分泌し続けています。
これによってですね、アリの巣の中のアリたちというのはほとんどがですね、
ほぼメスなんですね。
オスアリというのは、交尾の時、産卵する、交尾をする時だけしか発生しません。
なので働きアリたちもメスなんですけれども、
この常フェロモンを飼いだアリたちというのは卵巣の発達を抑制されてしまいます。
なので働きアリというのは、自分では卵を産まずにひたすらですね、
女王に餌を届けたりとか、外に出て働いたりとか戦ったりとか、
餌を探したりとか、幼虫とかサナギの世話をするとか、
そういうような自分は常フェロモンによって、
女王ではないと、卵を産む存在ではないということで、
働き続けるということになります。
女王が死んで、このフェロモンが行き渡らなくなると、
これ種類によるんですけれども、働きアリの中に卵巣が発達し始めて、
新しく女王が現れるというような種類なんかもあります。
こういうふうに匂いで統治しているという形ですね。
あとアリは仲間と敵とを、このフェロモン、匂いで見分けをしています。
体の表面を覆うクチクラ炭化水素という油分の組成が、
アリのコロニーごとに微妙に違っていると言われています。
これが他のコロニーのアリなのか、それとも自分たちの兄弟なのか、
姉妹なのかというのが分かるようになっていまして、
これが合言葉になっているみたいな感じですね。
同じ家族だったら同じ匂いがするということで、
同じ種類のアリでも別の匂いがする場合には、
こいつは違う家のアリだということになりまして、
たちまち攻撃対象になるということになります。
逆に言うと、この匂いを真似することができれば、
他の巣にも潜入できてしまうということになりまして、
いろいろな昆虫とか虫、ムカデとかクモとかの仲間もいるんですけれども、
このアリの匂いをそっくりそのまま真似たりとか、
もしくはなすりつけたりして、巣の中に入っていくような、
そういうなりすましで、私は家族ですよというふうにするような、
虫たちもいます。
しじみ蝶の仲間で幼虫時代をアリの巣の中で過ごすというやつもいます。
こいつは黒しじみという種類ですね。
しじみ蝶の仲間で結構いろいろとアリの巣の中で、
幼虫時代を過ごすやつらがいるみたいなんですけれども、
こいつらはまず自分の体から甘い蜜を出して、
アリにその蜜を与えてやります。
その時にアリをどうも誘引するか、正確にわかっているわけではないんですけれども、
拡覧するか、もしくは仲間と思わせるか、そんな感じの匂いを出すみたいです。
まず蜜でアリを呼び寄せて、かつ仲間だと思わせて、
巣の中に持っていかせます。
巣の中に入っていたら、そこで蜜を与えながら、
アリが持ってくる餌を食べて生虫になるという、
そういう覚悟みたいな、
拡覧みたいだね。
そんな戦略を取る虫なんかもいます。
アリの巣の中にいる、アリを騙して住んでいる虫というのは
すごい数いるみたいで、1万種類もっといっぱい種類いるんじゃないかと言われていますけれども、
なんで彼らがアリの巣の中に行くかというと、
アリの巣の中はめちゃめちゃ安全なんですよね。
アリは他の虫を寄せつけない、非常に強力な武力を持っていますので、
その中に紛れ込んで住むことができれば、外の外敵から身を守れるということになります。
かつ、餌も結構豊富に仲間たちが持ってきてくれますので、
非常においしい環境ということになります。
アリは音でもコミュニケーションするのか
ということで、人間の場合だと、
人間の言語というのは、声、音、身振り、手振りを組み合わせて情報を伝達しますけれども、
アリはこういうふうにフェロモンを出して、
それで仲間とコミュニケーションをしているということが分かっております。
最近、アリの通信手段は匂いだけというのが徐々に揺らぎ始めておりまして、
もっと他にもコミュニケーションをしているんじゃないかと言われています。
アリの中には足をこすり合わせたり、音や振動を出すような、言葉をしゃべっているような種類がいるということが最近知られてきています。
これは岡山大学の村上隆博先生という方が、中南米に生息するハキリアリなどを研究していた際に、
どうもいろいろ音を出しているということで、小型の録音装置というのもできてきたというのもあると思うんですけれども、
小型の録音装置を使ってアリが出す音を鮮密に録音するということをされておりまして、
電子顕微鏡を使ってアリの発生期間の構造を調べたりとか、フェロモンを封じて、それから音声だけを封じてみたりとかしまして、
そうした個体群がそれぞれどういった行動をするのかというような実験を行って、いろいろと観察をするということをされております。
そうしたらアリは状況によってはっきりと違う音を使い分けているというような形で、
例えば危険を感じたときにはキキキキみたいな音を出したりとか、逆に幼虫の世話をしているときにはギュンギュンというような音を出すという形で、
明らかに何かの音を出してコミュニケーションをしているような感じがするということですね。
あと、この音とか振動が実際に仲間の行動を変えているらしいということも分かっています。
例えば土の中にうずもられてしまった場合、音を出してそれを感知した仲間が掘り出してくれるとか、
警戒体制に入ったときに発する音なんかもどうもあるようだという形で、どうも音によってコミュニケーションをしているなということが分かっています。
村上先生はこの研究にのめり込みすぎて、実生活である晩寝ぼけているときに家族に娘さんに何か喋りかけられて、キュキュキュキュって答えてしまったみたいなんですね。
娘さんからお父さんアリ語を喋っているよというふうに言われたということがあるみたいです。
これぐらいアリの音の世界にどっぷりと使っていられる面白い研究者の方で、
アリ先生おしゃべりなアリの世界を除くという本にこういった話まとめられていますので、ぜひ皆さんもこの本を読んでみられると面白いんじゃないかなと思います。
はい、同じ村上先生のもう一個前の著作がタイトルがアリ語で寝言を言いましたっていう著作があって、そっちは私は読んでないんだけど面白そうだなと思いました。
なんかその本とかもまとめたのがアリ先生おしゃべりなアリの世界を除くみたいですね。
そうなんだ。
たぶん違うことも書いていると思うんですけれども、新しい方を読んでもらうとより色々まとまっていて最新の研究も入っているのかなというふうに思います。
もちろん両方読むのが面白いと思うんですけれども。
はいはい。
アリの言葉をしゃべっているのかもなっていうのがちょっと面白かったなという感じですね、私の感想としては。
ちなみに僕には鳥の言葉がわかる鈴木敏貴先生はいまだに超類学アマゾンのランキングベストセラー1位ですね。
あれはもうずっと1位だね、すごいね。
結構なんか友達も読んでるよね。
読んでる人すごい多いなと思って。
それにですね、負けず劣らずこの本も面白いのでですね、ぜひお時間ある方は読んでみてください。
はい。
ということでですね、フェロモンだけじゃなくて最近は音でもしゃべっているかもしれないというようなことがわかってきてますよというアリの紹介をさせていただきまして。
今回の科学系ポッドキャストの日、テーマは臭いっていうところでしゃべらせていただきました。
はい。
ありがとうございました。