トノサマバッタの悪名高い貪欲な食欲は、その種の仲間に対して向けられることもあります。研究者らは、昆虫が防御機構を発達させた理由は次のとおりであると報告している。密集した個体群では、昆虫は共食いの傾向を抑制する臭気を放出する。バッタにフェロモンやフェロモンを感知する能力が欠けている場合、バッタはより頻繁に共食いをします。科学者らは、この発見は悪名高い害虫に対する防除戦略の開発の可能性を秘めている可能性があると述べている。
それらは聖書に登場する規模の被害を引き起こす可能性があります。モーセ書には、バッタの大群が空を暗くし、十の災いの一つとして野原に生えるすべてのものを食べた様子が記されています。このように、トノサマバッタはアフリカとアジアの何百万もの人々の食糧供給を脅かし続けています。この重要性のため、科学者たちはこれらの昆虫をしばらく研究してきました。焦点は、群れ形成の基礎を形成する複雑な相互作用挙動にあります。これらのイナゴは通常、問題のない一匹狼として生きていますが、集まったときにのみ壊滅的な可能性を発揮します。
孤立期では、トノサマバッタは他の種との接触を避け、比較的少量の食物を消費します。しかし、その後個体数密度が増加すると、バッタは数時間以内に行動を変える可能性があり、壊滅的な結果をもたらします。バッタは社交的になり、一緒に行動し、食欲が旺盛になります。特別な臭気物質である集合フェロモンがこのプロセスに役割を果たしていることがすでに示されています。また、この昆虫は、密集した個体群の中で同種の昆虫を攻撃することがあることも知られています。この共食いが昆虫の移動行動に関与しているという証拠があります。昆虫が自分の種から逃げるため、群れの中でダイナミクスが生じます。
特別な食欲の跡を辿って
ドイツと中国の研究チームは現在、トノサマバッタの共食い行動と臭気物質の役割の可能性に関するさらなる研究に専念している。まず科学者らは、トノサマバッタ種 Locusta migratoria を用いて、人口密度と共食い傾向との関係を調べた。この行動は狭い空間に一定数の動物がいる場合にのみ始まり、密度が高まるにつれて増加することが判明した。しかし、それらは完全にお互いを食べてしまうわけではないため、フェロモンに基づく制御機構が作動している可能性があるようです。そこで研究者らは、バッタが孤独相では出さない特定の香りを発するかどうかを調査した。彼らは、孤独で社会的な実験動物が放出する揮発性物質を記録し、比較し、分析しました。
彼らはフェニルアセトニトリル（PAN）と呼ばれる臭気物質に遭遇しました。行動試験では当初、バッタに対する抑止効果があることが示唆されていました。 「人口密度が増加すると、共食いの程度が増加するだけでなく、動物がより多くのPANを生成することを示すことができました」と、イエナのマックス・プランク化学生態学研究所の筆頭著者ヘタン・チャン氏は言う。 PANの機能をより詳細に調査するために、研究者らは遺伝子工学的手法を用いて、PANを生産しなくなったバッタの系統を開発した。 「これにより、動物がこの化合物を生成できなくなると共食いが大幅に増加したため、強力な抗共食い効果を確認することができました」とチャン氏は言う。
反共食いの嗅覚が明らかになった
次にチームは、PAN に対応する嗅覚受容体の発見に着手しました。長い一連の実験の結果、嗅覚受容体OR70aが昆虫にシグナル伝達物質の「鼻」を与えていることが最終的に判明した。研究者らは再びゲノム編集を利用して、この受容体を欠いたバッタの系統を開発した。これにより、この要素の重要性が確認されました。OR70a を持たないバッタは、仲間の種の PAN を検出できなくなり、したがって共食いの傾向が高くなります。
しかし、これらの発見は「聖書の」疫病との戦いにも実際に使用できるでしょうか?マックス・プランク化学生態学研究所の主任著者ビル・ハンソン氏は、「PANの生成や受容体の機能を阻害すれば、おそらくバッタにもっと共食い行動をさせ、そうすることで自分自身を制御できるかもしれない」と述べている。しかし、昆虫の移動行動における共食いの役割の可能性を考えると、このシステムの重要性はさらに詳細に解明される必要があります。しかし原理的には、「共食い防止効果はバッタ個体群の生態にとって非常に重要である可能性が非常に高く、したがってその結果はバッタ管理の機会を提供する可能性がある」と科学者らは書いている。
出典: プランク化学生態学研究所、専門記事: Science、doi: 10.1126/science.ade6155
