奇妙な墓掘り甲虫はどのようにして動物の死骸を「きれいな」栄養豊富な巣に変えて子どもたちを育てることができるのでしょうか?研究者らが今回明らかにしたように、この奇妙なクローラーは、有害な分解微生物を自らの有用な微生物に置き換える。このようにして準備された死骸の中で幼虫は完全に成長することができます。研究者らは、墓掘り微生物にも抗菌剤を探索する可能性があると述べている。
死が彼らの生計である。黄色と黒の墓掘り人たちは、ハロウィーン版のてんとう虫のようなものだ。これらの昆虫のつがいがネズミの死骸を発見すると、チームは作業を開始します。死骸を埋め、分泌物で覆い、幼虫のために体内に空洞を作ります。知られている限り、これまでに生じた疑問は、墓掘り人たちはどのようにして死肉の腐敗を防ぐのかということだ。幼虫の病的な苗床は、毒素の生成、病原体の増殖、栄養素の損失を引き起こす分解プロセスによって自然に脅かされています。
消毒ではなく準備
イエナのマックス・プランク化学生態学研究所のシャンタヌ・シュクラ率いる研究者らは、ハシボソハムシの秘密が何であるかを発見した。研究の一環として、彼らはNicrophorus vespilloides種の甲虫を埋めることによって「維持」されていた死骸の細菌群集と真菌群集を調べた。彼らはまた、カダベリンとプトレシンという説明的な名前を持つ臭い有機化合物の生成に反映される微生物の代謝活性も比較した。彼らはまた、カブトムシの腸内細菌叢を構成する微生物の組成も調べました。
明らかになったのは、墓掘り人が自分の腸から有用な微生物を子供たちに接種することで、子供たちの食糧供給を守っているということでした。 「カブトムシは死骸を殺菌するだけではありません。むしろ、彼らは腐肉に典型的な微生物叢を、さらに複雑なもの、つまり自分たちの腸からの共生生物に置き換えます。カブトムシによって媒介される酵母菌は、通常は死骸に急速に増殖する土壌のカビを完全に置き換えます」とシュクラ氏はこの発見について説明する。
研究の可能性
研究者らはさらなる実験を通じて、この治療が雛にとって重要であることを文書化することもできた。これを行うために、彼らは微生物の共生生物が存在する場合と存在しない場合の死骸での幼虫の成長を比較することによって、カブトムシの幼虫の適応度に対する微生物の膜の影響をテストしました。彼らの報告によると、その効果は明らかで、共生膜のない死骸を食べたカブトムシの幼虫は、同じ量の肉を食べたとしても、著しく小さくなった。 「私たちの研究は、昆虫が腸内と繁殖地などの外部の両方で共生生物を培養することによって、どのように生息環境を変えることができるかを示しています。墓掘り人は、共生微生物の助けを借りて、生き物がどのようにして困難な資源にアクセスできるかを示す興味深い例です」と共著者のハイコ・フォーゲルは述べています。
科学者たちが強調しているように、この結果は生物学的な観点から興味深いだけではありません。彼らは現在、腐敗産物の解毒や死骸の前消化における興味深い役割を探るため、同定された甲虫酵母をさらに詳細に調べたいと考えている。 「カブトムシが媒介するマイクロバイオームは、危険で毒素を産生する細菌や真菌の増殖を抑制するため、現在、新しい抗菌剤のスクリーニングに組み込まれています」と、共著者でフラウンホーファー分子研究所に勤めるアンドレアス・ヴィルチンスカス氏は言う。アーヘンの生物学および応用生態学では、抗生物質の研究を行っています。
出典: マックス プランク化学生態学研究所、 PNAS、doi: 10.1073/pnas.1812808115
