ハキリアリは鉱物の「よろい」に覆われていた、昆虫で初

敵の攻撃に強く、ゾンビ菌にも感染しにくい、最新研究

2020.11.28
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ハキリアリの一種パナマハキリアリ。外骨格がよろいのような鉱物に覆われていることが判明した。(PHOTOGRAPH BY EDUARD FLORIN NIGA / EDDIMAGE PHOTOGRAPHY)
ハキリアリの一種パナマハキリアリ。外骨格がよろいのような鉱物に覆われていることが判明した。(PHOTOGRAPH BY EDUARD FLORIN NIGA / EDDIMAGE PHOTOGRAPHY)
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 ハキリアリの名前は、その働きぶりに由来する。木の葉を切り落とし、遠くの巣まで運ぶのだが、体の何倍もある緑の旗が移動しているように見える。巣にたどり着くと、葉をかみ砕き、地下で栽培している菌類の餌にする。道中では、あらゆる捕食者に勇敢に立ち向かい、たびたびほかのアリと交戦する。

 しかし、ハキリアリはこれまで考えられていた以上に頑強だということがわかった。

 最新の研究によれば、中米に生息するハキリアリの一種は、外骨格が天然のよろいで覆われているという。このよろいのようなコーティングは、マグネシウムを大量に含んだ炭酸カルシウムでできていた。これと似た組成のコーティングを持つ生物構造は、ウニの強靭な歯でのみ見つかっている。

生体鉱物でできたパナマハキリアリのよろいは、ほかのアリとの戦いで生き延びる助けになっている。(PHOTOGRAPH COURTESY OF EUGENIA OKONSKI, SMITHSONIAN INSTITUTION)
生体鉱物でできたパナマハキリアリのよろいは、ほかのアリとの戦いで生き延びる助けになっている。(PHOTOGRAPH COURTESY OF EUGENIA OKONSKI, SMITHSONIAN INSTITUTION)
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 炭酸カルシウム(方解石)を主成分とする骨や歯は、多くの動物に見られる。カニやロブスターといった甲殻類の外骨格にも含まれている。しかし、昆虫から炭酸カルシウムが報告された例はこれまでなかった。

 ハキリアリのコーティングは無数の小さな板状結晶でできており、外骨格を硬くする役割を果たしている。11月24日付けで学術誌「Nature Communications」に発表された論文によれば、この「よろい」はほかのアリとの戦いで脚を失わないように守り、さらに真菌感染を防いでいるという。

 ハキリアリは研究がよく進んでいるだけに、これは驚くべき発見だ。研究に参加した米ウィスコンシン大学マディソン校の進化生物学者キャメロン・カリー氏は「ハキリアリに関する論文は何千もあります」と話す。

「自然界で最も研究されている昆虫の一つでこのような発見ができたことをとても喜んでいます」

 今回はパナマハキリアリ(学名Acromyrmex echinatior)1種のみの研究だったが、カリー氏らはほかの近縁種も同様の鉱物を持つのではないかと考えている。

石に覆われたアリ

 約6000万年前、ヒトやその直系の祖先が現れるはるか以前、ハキリアリは独自の農業を発明した。巣の地下にある菌類農場は、菌類がアリの幼虫の餌となり、その代わりにアリが菌類を守るという共生関係の結果であり、ハキリアリの種によって菌の種類が変わる。(参考記事:「ハキリアリは農業を営む」

 ハキリアリは50種近く存在するが、パナマハキリアリを含む一部の種は、バクテリアと共生することで、彼らの農場が他の有害菌に感染するのを防いでいる。若い働きアリの体はバクテリアに守られている。アリが農場を歩くと、バクテリアが有害菌を殺す化学物質を分泌するのだ。

 カリー氏の研究室の元博士研究員で、現在は中国の寧波大学で研究員として働くホンジエ・リー氏は、これらのバクテリアを研究し始めて間もなく、ハキリアリの外骨格を覆う小さな結晶に興味をそそられた。リー氏は地質学者に協力を依頼。電子顕微鏡をはじめとする数種の画像技術を駆使し、鉱物のような物質の組成を調べた。

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