社会的ワスプコロニー(ベスピネー)の生産性の評価と伝統的な日本のベスプラワスプ狩猟技術の紹介

すべての種は、可能な戦略の広大な配列の中で生存と繁殖のための最適な戦略を開発すると考えられています。自然選択では、個人の生殖の成功を最大化する形質を持つ個人は、次の世代により多くの子孫(および遺伝子)を残します。したがって、個人によって産生される子孫の数は、個人の相対的な進化的適合性の指標として使用することができる。特定の生態学的文脈では、代替行動戦略に対して産生される子孫の数を比較することは、研究者が^{フィットネス1}を最適化するための最良の戦略を予測するのに役立ちます。

社会的なヒメノプテラ(例えば、スズメバチ、ミツバチ、アリなど)は、労働者(無菌雌)、クイーン(gynes)、および^男性1である3つの異なるカーストのシステムを持っています。唯一の新しい女王(gynes)と男性は、社会的なハイメノプテラのフィットネスにカウントされます。労働者の生産は、労働者が不妊であるため、フィットネスに直接貢献しません。一方、より高いコロニーの生産性を生み出すことができる女王(総細胞数や重い巣など)は、実際に新しい女王と男性の数にかかわらず、社会的なハイメノプテラでより高い適合性を持つと考えられています(参照)、例えば、チベットとリーブ2とマッティラとシー^リー3)。一般に、社会的なヒメノプテラのコロニーによって生成された子孫の数を正確に数することは困難です。実際、多くの社会的昆虫の女王は1年以上生きる(例えば、葉カッターアリの女王は>20^年4年生きることができ、ミツバチの女王は8^年5年生きることができる)。さらに、1人の女王は、ジェネラベスパとベス^{プラ6、7、8}の年間種であっても、数週間または数ヶ月の間に何千もの生殖子孫を産生する可能性があります。さらに、労働者の寿命は母の女王よりも短く、労働者はしばしば巣から離れて死ぬ。したがって、ある時点で巣内のすべての成人を正確に数えることができるとしても、そのような数は生成された子孫の数を正確に示すものではありません。したがって、生産される子孫の数は、巣の大きさ、巣内の作業者の数、または^{時間3、9、10}の所定の時点における巣の重みから概算された。幼虫細胞の数は、一部の細胞が空の場合に子孫産生の過大評価をもたらす可能性があります。同じ方法はまた、労働者の雄鶏を含む小さな細胞の櫛が幼^{虫6、7、11}の2つまたは3つのコホートを産生することができるので、子孫生産の潜在的な過小評価をもたらす可能性があります。

本研究の第一の目的は、成人の生産数に関して、ベスピナワスプコロニーの生産性を推定するための改善された方法を提供することです。山根と山根は、コロニーによって生み出される子孫の数を推定する最良の方法は、^巣12のメコニアを数える方法であると示唆した。メコニアは、幼虫が子犬のときに細胞内に残る幼虫のキューティクル、腸、腸の内容物を含むfecalペレットである(図1A)。くしあたりに生成されるメコニアの総数は、存在する細胞の総数に細胞あたりのメコニアの平均数を乗じて計算されます。細胞内には多くの場合、メコニアの複数の層があり、各メコニアは、その^{細胞6、11(}図1B)で正常に子犬化されたことを示しています。細胞当たりの平均メコニア数を推定する場合、検査対象細胞数が少ない場合(サンプルサイズが小さい)、標準誤差(SE)が増加し、その結果、サンプルサイズが大きかった場合よりも櫛当たりのメコニアの総数の誤差が大きくなります。平均のSE(SEM)は、母平均の周りのサンプル平均の分散の尺度である。そこで本研究では、サンプル平均(細胞当たりの平均メコニア数)から集団(成人の数)を推定するために、細胞当たりのメコニア数のSEMに焦点を当てた。本研究では、セルあたり0.05未満のSEレートを得るために必要なサンプルの数を決定することを試みる。これを行うには、コームあたりのメコニア数に関する実際のデータを使用して数値シミュレーションを実行し、定義された SE 0.05 内でこの値を正確に推定するために必要な最小サンプル サイズ(作業者とクイーンコームの両方)を決定します。

Vespineのワスプコロニーは、上^{から下に6、7、11}にシリーズで構築された複数の水平櫛で構成された隠された巣(地下または空中)に住んでいます。セルの平均サイズは、最初の (上) から最後の (下) くしまで増加します。底部櫛では、平均的な細胞サイズの急激な変化が見られます。これらのより広い細胞は新しい女王の開発のために造られる。したがって、コロニーの生産性のより正確な推定(すなわち、生産された個体数)は、作業細胞(小細胞)およびクイーン細胞(大きな細胞)におけるメコニアの総数を考慮した場合に得ることができる。コロニーレベルでのフィットネスを推定するために、研究者は、生産された女王の数を推定し、女王細胞だけでメコニアに焦点を当てることができました。生殖雄に関しては、これらは種に応じて、労働者または女王細胞のいずれかで飼育されます。したがって、オスが第3の、ユニークな細胞^サイズ13を有する種を除いて、コロニーの雄産生を推定することは困難である場合がある(例えば、ドリホベスプラ・アナリアリア)。

第2の目的は、野生のベスピナワスプコロニーを現場で見つけ、実験室の巣箱に移植する有用な技術を提示することです。一部の研究者は、害虫駆除呼び出し(すなわち、^{害虫14、15}として報告する人々)からスズメサの巣を得るが、この方法は常に可能または望ましいとは限らない。研究者は、害虫のコントローラーが動作しない野生の、居住地域で巣を収集したり、特定の時間に巣をより柔軟に取得して研究を行う必要があるかもしれません。興味深いことに、中部の山岳地帯に住む人々は、伝統的に食べ物のために、後部スズメバチ(ベスプラシダイ、ベスプラフラビチェプ、ベスプラ・ブルガリス)を収集します。したがって、これらのスズメバチの収集および人工飼育技術は、それらの^領域17でよく開発されている。

本論文では、後部ベスプラスズメバチに用いられる方法についても要約する。今回の研究の実験生物は、西アジアと日本に生息する社会的、地上の巣作りであるV.shidaiであった。V.シダイは、巣当たり8,000~12,000個の合計で、最大33,400^細胞14,18の日本のベスピラツメの中で最大のコロニーサイズを有しています。V.shidaiの労働者は67.62 ± 9.56 mgの平均湿った重量を持っている。対照的に、新しい女王は、特別に構築された、より広いクイーン^セル14で飼育されています。

図1:幼虫細胞におけるメコニウム。(A)ヴェスプラ・シダイの櫛の断面。メコニアは赤い矢印で示されます。(B)2つのメコニアが重なっている。各青い矢印は、1つのメコニウムを示します。この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。