アリやシロアリと同様に、キクイムシの一種にも農業技術があるようです。アンブロシアハムシは巣の中で特定の食用菌を繁殖および維持し、雑草菌やバクテリアの蔓延を防ぎます。一方で、この共生に関する発見は、同様の方法で、より的を絞った方法で食料を栽培する経済的に重要なキクイムシと戦うのに役立つ可能性があります。一方で、将来的には、有害な菌類を寄せ付けないことに関して、人々はアンブロシアハムシからインスピレーションを得られるようになるかもしれません。
食用作物を特別に栽培するのは人間だけではなく、昆虫の個々の種も農業技術を発展させてきました。アリやシロアリの特定の種は、自分にとっておいしいキノコを特別に栽培します。フライブルク大学のヤニナ・ディール率いる研究チームは、「農業用昆虫は生物学的には人間とは大きく異なるが、栽培方法は非常に似ている」と書いている。これには、目的の植物や菌類を植えたり、害虫や雑草を防除したりすることが含まれます。
荷物の中にキノコが入っている
「アリやシロアリは農耕技術を持っていることで知られていますが、キノコ栽培者と思われる第3のグループである木材に生息するアンブロシアハムシについては、これまでのところその証拠が欠けています」とディール氏らは説明する。 「これまでのところ、彼らの社会的および衛生的行動の観察に基づいて、彼らは他のものよりも選択的に食用菌類を促進すると考えられているだけです。」
ディール氏と彼女のチームは、アンブロシアハムシが実際に農業で活動していることを示す実験的証拠を提供した。研究者らは、Xyleborinus saxesenii 種のアンブロシアハムシに焦点を当てました。野生では、小型ウッドボーラーとしても知られるこの種は、地元の公園や古い木のある庭園などで見られます。 「カブトムシは木材にトンネルをあけ、その中に共生菌類を運び込みます。菌類はトンネルの壁に沿って広がり、カブトムシの唯一の食料源となります」と研究者らは言う。 「カブトムシは食料を菌類に依存しており、菌類はカブトムシの環境の外には存在しないことから、パートナー間の強力な共進化が実証されています。」
アクティブケア
カブトムシが実際に共生菌類の成長をどの程度活発に促進しているかを調べるために、研究者らは実験室で小さなキノコの母虫に子虫のいる巣を見つけてもらい、そこに典型的なキノコ園がすぐに形成された。その後、彼らはいくつかの巣から世話をする個体を取り除き、他の巣に残しました。 40日後のキノコ園の細菌群集と真菌群集の遺伝子分析では、甲虫の存在によって真菌群集が大きく変化していることが示された。
「カブトムシが食べられるため、巣の中の食用菌類が少なくなるだろうと予想できたかもしれませんが、実際は逆で、ここでは菌類の組成が明らかに食用菌類にシフトしていました」とディール氏は言う。しかし、カブトムシの世話をしていない巣では、雑草菌の割合が著しく高かった。細菌の組成も異なります。
人々へのインスピレーション
「これらの結果は、菌類群集を制御する正確なメカニズムをさらに調査する必要があるとしても、アンブロシアハムシに活発な農業が存在することを示しています」とディール氏の同僚ピーター・ビーダーマン氏は言う。カブトムシが抗生物質を生成する特別な細菌を使用しているという証拠があります。これらは雑草菌の増殖を抑制する可能性があります。社会的行動も重要な役割を果たします。幼虫を含む巣内のカブトムシのグループ全体が協力してキノコの世話をします。これにより、甲虫と菌類の間に密接な共生関係が生まれます。「アンブロシア甲虫の各種には独自の食用菌があり、どちらも他方の菌なしでは生存できません。」
この発見は、将来、より具体的に経済的に関連のあるキクイムシと戦うのにも役立つ可能性があります。主にトウヒの木を襲い、森林に大きな被害をもたらすブックプリンター（Ips typographus）などの種も、食用菌と共生しています。ディール氏のチームは、アンブロシアハムシがどのようにして雑草菌の増殖を正確に抑制しているのかにも興味を持っている。研究者の観点から見ると、カブトムシの手法に関するさらなる洞察は、有害な菌類と闘わなければならない人間の農業にとっても貴重な洞察を提供する可能性がある。 「自然が6,000万年にわたってこれをどのように行ってきたのかを見るのは、私たちにとって非常に興味深いことです」とビーダーマン氏は言います。 「私たち人間は、おそらくこれらのメカニズムから何かを学ぶことができるでしょう。」
出典: Janina Diehl (フライブルク大学) 他、王立協会議事録 B.、doi: 10.1098/rspb.2022.1458
