株式会員限定アクセス！番蜂は巣の入り口で仲間と泥棒をする可能性のある見知らぬ人をどのように区別しているのでしょうか?研究によると、巣の仲間の腸内細菌叢の共通の特徴が、遺伝的類似性ではなく、巣の匂いの形成に決定的であることが示されています。研究者らによると、これらの微生物はミツバチの健康だけでなく、ミツバチの社会的行動にも影響を与えるという。
巣の入り口には厳格な管理があり、捕食性の昆虫に加えて、コロニーの警備員は他国からのミツバチの侵入も防がなければなりません。この昆虫は、人が思っているほどお互いに友好的ではありません。「植物が蜜を生産しなくなる秋には、ミツバチのコロニー間での盗難が非常に頻繁に起こる時期があります」とワシントンのカソンドラ・バーニエは言う。セントルイスの大学。巣がしっかり守られていない場合、文字通り略奪される可能性があると科学者は強調する。このため、コロニーの生存には、メンバーが巣の仲間と見知らぬミツバチを区別できることが重要です。
メンバーの匂いは何ですか？
ミツバチがこれを行うために特別なパターンの化学信号を使用することはすでに知られています。これらは、いわゆるクチクラ炭化水素または CHC と呼ばれる揮発性化合物をベースとしています。いわば、それらはメンバーがお互いを認識するための一種の共通の匂いを形成します。この特徴は、ある民族の個人間の密接な遺伝的関係に基づいていると考える人もいるでしょう。しかし、バーニアと彼女の同僚が報告しているように、これが事実ではないことを示す証拠がすでにありました。なぜなら、若い動物が特定の年齢と発育段階に達するまで外国のミツバチのコロニーに入れられた場合、彼らは受け入れられ、コロニーに属していると認識されるからです。 「したがって、重要な要素は、彼らが人生を通じて獲得したものに違いありません」とバーニア氏は言います。研究者らは昆虫の腸内細菌の構成に注目した。
研究がすでに示しているように、他の生き物と同様に、ミツバチも消化と免疫システムに重要な役割を果たす腸内細菌叢を持っています。研究の一環として、Vernier 氏らは現在、遺伝的手法を使用してさまざまなミツバチのコロニーのマイクロバイオームの構成を調べています。彼らはまた、ガスクロマトグラフィー分析を使用して、「会員の臭い」を構成する CHC のプロファイルを調べました。科学者らはまた、新たに孵化したミツバチのグループを無関係なミツバチのコロニーに移す交換実験も実施した。
腸内フローラが匂いを形作る
彼らは当初、コロニーのCHCプロファイルが異なるだけでなく、ミツバチの腸内の細菌群集の組成パターンも特徴的な方法で異なることを確認できました。 「さまざまなミツバチのコロニーには、実際にはコロニー固有のマイクロバイオームが存在しますが、これはこれまで示されたことがありません。これは、ミツバチが常に互いに食物を共有しているという事実によって説明されます。したがって、彼らはコロニー内でのみマイクロバイオームを交換します」とバーニア氏は言います。
その後、研究者らは、CHC プロファイルが腸内細菌叢の特徴によって影響を受けるという証拠を発見しました。新しく孵化したミツバチに特別な微生物を与えることで、コロニーのミツバチのマイクロバイオームを操作できることが示されました。これらのミツバチは、腸内で異なる微生物群集を発達させるだけでなく、CHC プロファイルも変化することが分析で示されました。そして、この効果はまた顕著でした。「これらのミツバチは兄弟たちには認識されませんでした。マイクロバイオームを操作するだけで、コロニー内のミツバチが異なる香りプロファイルを発現するようになります」とバーニア氏は言います。
この結果から得られる結論は、ミツバチの特別な CHC プロファイルは先天的または遺伝的に決定されるだけでなく、腸内で微生物群集を形成する細菌に依存するということであると科学者らは要約しています。彼らは、それぞれの細菌群集が特定の代謝産物を生成し、それが特徴的な CHC プロファイルの形成に関与しているのではないかと考えています。
「この研究の重要性は、マイクロバイオームがミツバチの健康に影響を与えるだけでなく、ミツバチの社会生物学にも関与しているという証拠を提供することです」とバーニア氏は言う。 「それは、単一個体の体内の免疫防御だけでなく、ミツバチのコロニーが全体としてどのように機能し、巣の防御をどのように維持できるかに影響を与えているようです」と科学者は述べた。
出典: ワシントン大学、記事: Science Advances、doi: 10.1126/sciadv.abd3431
