アリの脳は、他のアリに危険を伝えるのが驚くほど得意

キッチンカウンターに地球上の何千億匹ものアリの1匹がいたとしても、それは決して1匹の虫ではありません。その1匹のアリは、食べ物と危険が近くにいるときに、群れ全体に合図を送るのが普通です。6月14日にCell誌に掲載された研究によると、 昆虫が互いにコミュニケーションをとるために使用する特定の匂いマーカーが、アリの脳の特定の部分を活性化し、それが巣全体の行動を変える仕組みを詳しく調べます。

[関連:このクモはアリのふりをしますが、食べられないほど上手ではありません。]

「複雑な社会とコミュニケーションシステムを持つ動物は人間だけではない」と、共著者でロックフェラー大学の神経生物学者テイラー・ハート氏は声明で述べた。「進化の過程で、アリは他の昆虫に比べて極めて複雑な嗅覚システムを発達させ、さまざまな意味を持つ多種多様なフェロモンを使ってコミュニケーションをとることができるようになった」

この研究は、アリも人間と同じように脳内に独自のコミュニケーションセンターを持っていることを示唆している。アリは他のアリが分泌する危険信号フェロモンを解釈することができ、その嗅覚による手がかりはミツバチなどの他の昆虫よりも優れている可能性がある。以前の研究では、ハチは脳の複数の部位を頼りに、1つのフェロモンに反応して協調していることが示唆されていた。

「アリの脳には、パニックを引き起こす警報フェロモンがすべて送られる感覚中枢があるようだ」と、共著者でロックフェラー大学の進化生物学者ダニエル・クロナウアー氏は声明で述べた。

この研究で、研究チームはクローンの侵入アリを調べた。研究チームは、危険信号にさらされたアリの脳活動をスキャンするために、GCaMP と呼ばれる人工タンパク質を使用した。GCaMP はカルシウムイオンに付着し、脳活動とともに活性化する。その後、観察用に調整された高解像度顕微鏡で蛍光化合物が見えるようになる。

これらのスキャンで、研究チームは、危険信号に反応してアリの脳のごく一部だけが光っているのを確認しました。しかし、アリはそれでも即座に複雑な行動を示しました。アリが巣から避難したり、逃げ出したり、子孫を巣から運び去ったりしたため、研究チームはこれらの行動をパニック反応と名付けました。

コロニーの大きさが異なるアリの種は、さまざまなメッセージを送信するために他のフェロモンも使用します。

「野生のクローン侵入アリのコロニーは通常、数十から数百の個体で構成されており、アリのコロニーとしてはかなり小さいと考えられます」とハート氏は言う。「これらの小さなコロニーは、逃げて生き残ることが主な目的であるため、警戒行動としてパニック反応を示す傾向がしばしばあります。彼らは多くの個体を危険にさらすことはできません。クローン侵入アリのいとこである軍隊アリは、数十万から数百万の個体で構成される大規模なコロニーを持ち、はるかに攻撃的になることがあります。」

[関連:働きアリを統制するタンパク質は、働きアリを女王アリにする働きもある]

コロニー内のアリは、役割と階級によって綿密に組織化されており、コロニー内の異なる階級と役割に属するアリは、解剖学的にもわずかな違いがあります。研究者は、一貫性を保つために、1 つの階級と役割に属する 1 つの性別のクローン侵入アリを使用しました。メスの働きアリだけを観察することで、広範囲にわたるパターンを観察しやすくなりました。

研究チームがアリの役割、性別、階級間の神経的差異をより明確に理解するにつれて、異なるアリの脳が同じ危険信号をどのように処理するかを解明するのに役立つ可能性がある。