松浦健二 農学研究科教授、柳原早希 同修士課程学生、三高雄希 同特定研究員らの研究グループは、シロアリの社会における個体の年齢と役割分業の関係を分析し、高齢の兵隊アリが死亡リスクの高い最前線で天敵と戦う役割を担い、若い兵隊アリは死亡リスクの低い巣の中心部で王や女王の近衛兵としての役割を担っていることを明らかにしました。今回の研究成果は、余命の短い個体が死亡リスクの高い仕事を引き受けることによって巣全体として機会損失を最小化し、防衛力を効率的に維持していることを示しており、昆虫の社会における高度な分業システムの実態や、その進化を理解する上で重要な意味をもちます。
本研究成果は、2018年3月7日に英国の科学雑誌「Biology Letters」にてオンライン掲載されました。
研究者からのコメント
谁かの犠牲がなければ社会全体が大きな损害を被るような场合、谁がその犠牲を引き受けるべきか。この难しい问题に直面するのは人间社会だけではありません。若い个体が死亡リスクの高い仕事を引き受けて死んでしまった场合、「もし生きていれば出来たであろう仕事」を大きく失うことになります。逆に、もうすぐ寿命を迎える老齢の个体が高いリスクの仕事で死亡したとしても、失われる机会损失はより少なくて済みます。このように余命の短い个体が高いリスクを引き受けて全体の机会损失を最小化する原理が、シロアリの兵队アリの分业にはっきりと见られました。重要なポイントは、老兵も新兵と同じ高いレベルの防卫能力をもっていることです。老いてもしっかり戦える老兵が先头に立ち、若手を退けてリスクの高い仕事を引き受けるシロアリの社会。まるで映画アルマゲドンのワンシーンのようですが、2亿年という进化の歴史の中でコロニー全体の生产性に対して淘汰がかかり続けているシロアリ社会の话です。昆虫の社会では、年を取ったらゆっくり隠居生活というわけにはいかないようです。
概要
アリ?ハチの仲间では、个体の年齢によって仕事の内容が変わる「齢分业」が良く知られています。齢分业が进化する背景には、齢によって「それぞれの仕事をこなす能力」が异なるからという理由と、「余命の短い个体がリスクを负った方が、机会损失が小さい」という理由が考えられてきました。しかし、アリ?ハチのワーカーは、一生のうちに育児から採饵までさまざまな仕事に従事するので、前者と后者の原理を分离して评価することはできません。では、仕事の能力が同じ场合、余命の短い方がよりリスクの高い仕事を引き受けるのでしょうか？
この余命に基づく分业の実态を调べる上で好适な材料が、シロアリの兵队です。ヤマトシロアリでは、初夏にワーカーの一部が脱皮をして巣の防卫に特化した兵队になります。兵队になってから约5年の寿命をもつと考えられています。分化したばかりの新兵が最前线で戦って死亡した场合、その个体が生きていればあと5年出来ていたはずの防卫机会を失います。しかし、5年目の老兵が戦いで死亡しても、近々寿命を迎える运命だったので机会损失はわずかです。余命によってリスクの取り方が异なるのであれば、老兵と新兵で配置や防卫行动が异なることが予测されます。
そこで本研究グループは年齢の异なる兵队を用意して、老兵と新兵で天敌に対する防卫行动や巣内での配置が异なるのか、実験的に検証しました。その结果、老兵と新兵で防卫能力自体は変わらないものの、老兵が最前线に出て天敌と戦い、新兵は天敌と直接戦うことがめったにない王室で近卫兵としての役割を担っていることが分かりました。つまり、仕事をこなす能力の违いではなく、余命の短い个体が高いリスクを取るという机会损失の最小化の原理によって、兵队内での齢分业が行われていることが示されました。
図：新兵と老兵の防卫行动の比较
写真の矢印は兵队を示す。入り口を塞いでいるのが老兵（右侧矢印）、部屋の中にいるのが新兵（左侧矢印）
详しい研究内容について
书誌情报
【顿翱滨】
Saki Yanagihara, Wataru Suehiro, Yuki Mitaka, Kenji Matsuura (2018). Age-based soldier polyethism: old termite soldiers take more risks than young soldiers. Biology Letters, 14(3), 20180025.
