蝶は特定の花採餌ルートを記憶できる

空間学習は動物界において重要かつ複雑なスキルであり、食料源が乏しいときに動物が食事を見つけるのに役立つ。社会性があり共同の巣に住む蜂やアリなどの昆虫は空間学習を行うことが知られており、一部の蝶も空間学習ができることがわかった。8月7日にCurrent Biology誌に掲載された研究 Heliconius 属の蝶は空間学習能力があることを発見しました。

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著者らによると、この結果は、蝶や蛾の種におけるトラップラインの長距離空間学習の初めての実験的証拠である。ヘリコニウスまたは「パッション ヴァイン」蝶は、南アメリカと中央アメリカに生息する熱帯の蝶で、さまざまな羽の模様で知られている。研究チームによると、この美しい生き物は、大規模な空間情報を活用した花粉の摂取を含む、蝶の中で新しい採餌行動を進化させたという。

「野生のヘリコニウスは、信頼できる花粉源の位置を学習し、長期的なトラップラインを確立するようです」と、研究の共著者でブリストル大学の進化神経生物学者スティーブン・モンゴメリーは声明で述べた。「トラップラインとは、連続した数日間にわたって食料源に繰り返し戻る、学習された採餌ルートであり、一部のランバチやマルハナバチの行動に似た効率的な採餌戦略です。しかし、ヘリコニウス、あるいは実際のところあらゆる蝶の空間学習能力は、まだ実験的にテストされていませんでした。」

研究では、研究チームは、それぞれ生態学的に関連する行動を表す3つの空間スケールで、ヘリコニウス蝶の空間学習実験を実施しました。

まず、研究者たちは、16 個の造花で構成されたグリッド内で昆虫が食物報酬の位置を学習する能力をテストしました。このテストは、単一の資源パッチ内での採餌行動を表しています。

次に、研究チームは空間規模を拡大し、ヘリコニウスが二本腕迷路の左側または右側のどちらに食物を関連付けて、一箇所に複数の植物があることを表現できるかをテストした。

最後に、研究チームは距離を広げ、南フランスのメタトロンと呼ばれる屋外ケージの施設を使用して、ヘリコニウスがTの字型をした幅196フィートの迷路で物の位置を学習できるかどうかをテストしました。この設定は場所から場所へと餌を探し回る行動を表しており、ヘリコニウスが野生で餌を探す範囲に近いものです。

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実験では、ヘリコニウスが空間学習の兆候を示し、食料源の空間的な位置を記憶できることが示されています。今後の研究では、研究チームは、ヘリコニウスが花粉を食べない近縁種よりも空間学習能力に優れているかどうかをテストする予定です。これを理解することで、動物の生態によって認知能力がどのように強化されるかを明らかにするのに役立ちます。

研究チームはまた、ヘリコニウスが移動する未知のメカニズムを解明することも計画している。パノラマビューやその他の視覚的な手がかりはこれらの蝶にとって重要であると考えられているが、昆虫は目に見えるものに加えて、太陽や地磁気コンパスなどの他の手がかりに頼っている可能性がある。

「この蝶の空間認識能力に関する最初の逸話が発表されてからほぼ1世紀が経ちました」と、研究の共著者でリオグランデ・ド・ノルテ連邦大学の生物学者プリシラ・モウラ氏は声明で述べた。「今、私たちは彼らの魅力的な空間認識能力に関する実際の証拠を提供することができます。そして、これはほんの始まりに過ぎません。」