1886年8月12日、スイスの科学者オーギュストフォーレルは、さまざまな種のアリの数十頭からアンテナを系統的に摘み取りました。 そのような行為は、科学者よりも意地悪な少年に期待されることかもしれませんが、アリのコミュニケーション方法に関する驚くべき洞察につながるでしょう。
Forelがすべてのアリを箱に入れたとき-生き物が無傷で攻撃性のディスプレイを刺激する行為-アンテナのない生き物が調和して共存しました。 「少しずつ、私のさまざまなアリが一緒に幸せに身を寄せ合った」と、ForelはSenses of Insectsに書いた。 アリの楽園のこの小さなパッチは、今日の科学者がアリのコミュニケーションを理解するうえで中心的な概念を示していました。アリはアンテナを使用して敵から敵を選別します。
しかし、1世紀以上後、この静かなコミュニケーションの背後にある詳細は、ほとんど謎のままです。 しかし、 王立協会の議事録Bで本日発表された研究は、研究者がアリの「言語」の複雑さを整理するのに役立つかもしれません。
Forelの実験の何年も後、科学者たちは、アンテナのないアリがもはやクチクラ炭化水素またはCHCと呼ばれる化合物のグループを感知していないことに気付きました。 多くの植物の葉のワックスと同様に、この脂っこいまたはワックス状の物質は、ほとんどの昆虫の体全体を覆って、昆虫の乾燥を防ぎます。
CHCは非常に多様な化合物のグループです。 また、アリは1つのCHCではなく多くのCHCでカバーされます。 CHCの組み合わせは、アリのコロニー間または単一の巣内でさえ異なる場合があります。 他の生き物は、蟻の要塞へのアクセスを得るために、これらの香りをまねることさえ学びました。
これまで、科学者は、個々のアリについて、CHCコーティングは昆虫全体にわたって均一であると想定していた。 しかし、それは必ずしもそうではない、とメルボルン大学の大学院生で新しい研究の筆頭著者であるQike Wangは言う。
多くの動物では、体の一部が環境因子と同様に、異なる腺の排泄物から非常に明確な、時には強力な臭気を獲得します。 王は、「あなたの脇の下の匂いはあなたの足の匂いと違う」と言いますが、アリについてこのアイデアに疑問を呈した人はいませんでした。
そこで、ワンと彼の同僚は、労働者のアリのアンテナ、頭、脚、腹部およびオーストラリアのイリドミルメックス紫斑病の肉アリの生殖カーストのCHCのプロファイルを分析しました。 彼らは、異なるコロニー間よりも、単一のアリの体の部位間で匂いがより大きく異なる場合があることを発見しました。
I. purpureusはツマグロヨコバイを好む傾向があり、アリの準備ができた食料源となりうるシロップ状の溶液を分泌します。 （王様） このように大きな香りのバリエーションがあるため、チームはアリが巣の仲間を特定するためにさまざまなキューをどのように使用するのか疑問に思いました。 そのため、彼らは、巣の仲間と非巣の仲間に出会ったとき、働きアリのペアがどのように相互作用するかを見ました。 アリは、他のアリの背中や足ではなく、敏感なアンテナを使用して相手のアンテナを調べることに関心を示し、研究者に臓器の正体不明の重要性を知らせました。
その後、研究者はForelの実験のバージョンを繰り返しましたが、アリの一部からアンテナを削除しただけです。 彼らはそれらのアリを最初にネストメイトに、次に非ネストメイトに提示しました。 アンテナが無傷であっても、想定される敵はアンテナのないクリーチャーに対して攻撃性を示さなかった。
しかし、アンテナ切断の生物への他の影響を知ることは困難でした。 そこで、ワンと彼の同僚はアリを再びテストしましたが、今回はアンテナからワックス状のCHCコーティングを除去しただけです。
このトリッキーな作業を達成するために、研究者たちはアリを冷凍庫に短時間入れて麻酔をかけました。 次に、アリのアンテナを有機溶剤に繊細に浸し、ワックス状のコーティングをはがしました。
アリが目を覚ましたとき、チームは彼らの反応を観察するために巣作りの仲間と巣作りの仲間に彼らを提示しました。 昆虫は、きれいにされたアリに対する攻撃の兆候をほとんど示さず、それはしばしば、まだCHCを保有している昆虫に対する攻撃を示した。
チームは何度も実験を繰り返しました。 結果はすべて、アリがアンテナ上のCHCのみを使用して巣を特定するために合図を拾うことを示唆しました。これは、研究者が見逃したかもしれない蟻のコミュニケーションにより多くの複雑さがあるというヒントです。
「このように長い間、アンテナは単なる感覚器官であり、他の機能については考えていなかったと当たり前のことと考えていました」とWang氏は言います。 しかし、アンテナは情報を伝達すると同時に受信しているようです。
「コロニー内の個体の臭気プロファイルは、私たちが想像したよりもはるかに多様であると理解する傾向があります」と、この研究に関与しなかったスタンフォード大学の生物学者であるデボラ・ゴードンは言います。 「この[研究]は、匂いが個人内でも異なることを示すことで、さらに一歩進んでいます。」
それでは、これらの臭いの合図はどこから来るのでしょうか？
この時点で、言うのは難しいです。 科学者たちは以前、アリは自分や他の人をグルーミングしながらCHCを拡散させたり、賑やかなコロニーで互いにぶつかったときに臭いを共有したりすると考えていました。 しかし、最近の研究は、他の多くの要因もこれらの化学的手がかりを変更できることを示唆しています、とゴードンは言います。 収穫者のアリの場合、採餌者は太陽の下で長時間苦労します。これにより、CHCコーティングが変化し、巣につながれた仲間と比較して明確な臭いを与えます。
「それは本当に興味深い発見であり、多くの疑問を提起します」とゴードンは言います。 「同様に、バリエーションはどこから来たのでしょうか。時間の経過とともにどのように変化しますか？」
Wangと彼の同僚は、これらの質問に目を向け、さまざまな手がかりがどこから来て、アリが匂いからどのような情報を収集できるかを分析できるかどうかを確認しました。
1世紀以上の科学的調査の後でも、Wangは科学者が最終的にアリのコミュニケーションをクラックすることを期待しています。 「非常によく研究され、よく知られているこれらの分野でさえ、自然は私たちを驚かせます」と彼は言います。
