アリを困らせる人はお尻から燃えるような酸を受けることはよく知られています。しかし、明らかにその分泌物は昆虫にとって、重大なトラブルメーカーに対する武器としてだけでなく、食物中の細菌に対する武器としても機能する。研究によると、昆虫は自分の酸を飲み込み、それによって胃を消毒する。これにより、コロニー内での病原体の蔓延を抑制することができます。酸性の「薬」はアリの腸内細菌叢にも影響を与えると科学者らは報告している。
噛み道具や針に加えて、多くの種のアリは化学兵器も備えています。アリは腹部の特別な腺でいわゆるギ酸を生成し、必要に応じて放出したり、広範囲に噴霧したりすることができます。昆虫がこの燃える物質で私たちを攻撃することは、一般に「おしっこをする」として知られています。
「長い間、この酸は昆虫や鳥などの敵に対する防御としてのみ機能すると考えられていました」とマルティン・ルーサー大学ハレ・ヴィッテンベルクのシモン・トラガスト氏は言う。しかし、初期の研究で、彼と同僚は、アリがこの酸を他の目的にも使用することを示すことができた。アリは、ヒナの世話をするときに消毒にも使用する。これにより、昆虫は巣内での有害な菌類の蔓延を抑制します。
研究者らが報告しているように、今回の研究の基礎となったのは、実験アリの異常な行動の観察だった。「彼らが餌や水を食べるたびに、昆虫はますます尻の毛づくろいをし始めた」とトラガスト氏は言う。この行動により、彼らが胃酸腺から液体を吸収し、それを飲み込んだのではないかという疑いが生じました。この仮説を調査するために、研究者らはカンポノトゥス・フロリダヌス種のアリを使った実験を行った。
アリはお腹を酸っぱくする
これを行うために、科学者たちは、酸性度 (pH 値) が正確にわかっている砂糖溶液をいくつかの実験動物に与えました。一部の動物では酸腺へのアクセスが遮断されており、これは分泌物の吸収が不可能であることを意味します。次に研究者らは、すべての試験動物の胃内容物のpH値を記録しました。これは、対照動物の胃内容物の酸含有量が、腺にアクセスできない標本よりも有意に高いことを示しました。研究者らは、アリが実際に食後に腹部から分泌物の一部を吸収することによって胃の内容物を酸性化したと結論付けている。
しかし、この行動にはどのような目的があるのでしょうか? 「観察によれば、アリは水しか飲んだ後でも酸を吸収するため、食物成分の分解とは何の関係もないようです」とトラガスト氏は言う。したがって、酸には消毒効果があると考えるのが合理的でした。胃酸のこの機能は他の生物からも知られています。しかし、それは胃自体で生成されます。酸の摂取による抗菌効果の可能性を調べるために、研究者らはまず室内実験を行った。アリの腺分泌物を摂取した後の胃の内容物に相当する酸含有量の栄養溶液を調製した。次に、アリに病気を引き起こす細菌をこれらに加えました。これは、アリの胃に含まれる典型的な酸が病原体を殺すことを示しました。
病気の予防と腸内細菌叢の形成
研究者らはその後、一部のアリが腺へのアクセスをブロックされたアリを使った感染実験を実施することで、この結果を確認した。 「昆虫が酸を吸収できるのであれば、病原菌が豊富に含まれた食物を摂取すれば、生存の可能性は大幅に増加します」とトラガスト氏は実験結果を要約して述べた。実験では、アリが分泌物を吸収することで内側から消毒することが示された。
さらなる実験で確認されたように、この有益な効果は個々の動物に限定されるものではありません。研究者らの説明によれば、アリのコロニーでは病原体が伝染しないことが非常に重要である。なぜなら、アリは口から口へと食物を巣の仲間に移すからである。 「これは大きな潜在的な感染源です」とトラガスト氏は言う。 「食物を運ぶアリが以前に酸を摂取したことがあれば、2番目のアリが病気になるリスクが低いことが実験で示されました。 「このようにして、アリのコロニーレベルでの行動が感染の拡大を軽減します」とトラガスト氏は言う。
自分自身の酸の吸収のさらなる側面として、研究者らは最後に、アリの腸内細菌叢の重要性を強調しています。酢酸菌科グループの酸を好む種は、昆虫の腸内の健康な細菌群集の典型であることはすでに知られていました。研究者らは実験を通じて、これらの微生物が病原体とは対照的に、腺分泌物の吸収によって引き起こされる典型的な酸レベルにうまく対処できることを確認することができた。 「したがって、酸の吸収はおそらくアリのマイクロバイオームを構成するフィルター機構を表しているのでしょう」とトラガスト氏は説明する。
出典: Martin Luther University Halle-Wittenberg、専門記事: eLife、doi: 10.7554/eLife.60287
