軍隊アリの極端な温度耐性は、動物の個体群が気候の変化にどのように反応するかを知らせる可能性がある

ドレクセル大学の研究者らは、さまざまな軍隊アリ (Eciton burchellii parvispinum) のコロニーをサンプリングし、その生息地の分布がアリの極低温および高温に対する耐性にどのような影響を与えるかをテストしました。 彼らが発見したのは、コロニーの耐熱性は標高ゾーンによって異なるということでしたが、顕著なことに、同様のゾーン内でもコロニーの耐熱性には大きな違いが存在し、そのため研究チームは、局所的な温度への適応だけが熱生理学の違いに寄与する唯一の要因ではないと考えるようになりました。

「動物が極度の高温と低温にどのように耐えられるかを調査することで、気候変動が動物の行動や生態にどのような影響を与える可能性があるかを明らかにすることができます」と生物学者でドレクセル大学芸術科学大学の教授であるショーン・オドネル博士は述べた。 「この研究で使用されたアリは、採餌中は常に周囲条件の外にいるため、生息地の温度条件に独特にさらされています。一方、他のアリは活動の大部分を地下で行い、温度を和らげてくれます。」

研究チームはコスタリカ北西部の広い標高範囲にわたってコロニーをサンプリングし、体の大きさと地理を考慮した。

共著者のケイトリン・ボーディエ氏は、「コロニーのパフォーマンスの生理機能が地域の温熱気候と関連しているかどうかを評価するために、低標高地帯と高標高地帯の間でコロニーの平均熱耐性を比較し、体の大きさと標高を考慮した上でコロニーの有意な違いが明らかかどうかをテストした」と述べた。南ミシシッピ大学の研究者であり助教授。

元ドレクセル博士課程の学生であるオドネル氏とバウディエ氏は、データ内に 3 つの重要なパターンを発見し、最近『Ecological Enmorology』誌に発表しました。

1)コロニーの耐熱性は大きく異なります 。 作業員が耐えられる最低温度と最高温度はコロニーごとに異なります。 これは、動物の社会集団が気候の変化によって異なる影響を受ける可能性が高いことを意味します。

2)温度条件に対する局所的な適応はパズルの 1 ピースです。標高の低い涼しい場所からのコロニーは、高温に対してより敏感であり、低温に対してはより耐性がありました。

3)コロニー内では、低温耐性と高温耐性は相関していませんでした。 。 これは、熱生物学研究における重要な未解決の問題に対処します。つまり、極度の高温条件に耐える能力に影響を与えるメカニズムは、極度の低温に耐える能力とは異なることを示唆しています。

「この研究により、個々のアリからコロニー全体に至るまで、生物学的組織のレベル間で熱性能がどのように変化するかについての理解が深まりました」とボーディエ氏は述べた。

研究チームは、アリを研究の良いモデルにする生理学的特徴に加えて、コロニーはアリが生息する森林の機能にとって生態学的に重要であると指摘している。

「軍隊アリのコロニーは一つの集団として活動しており、ジャガーやオウギワシのような大型の捕食動物に匹敵しますが、単一の動物ではなく、非常に熱に敏感な数十万の個体で構成されています」とオー氏は述べた。ドネル。 「体が大きい捕食動物は体温を調節できるようになるでしょう。気候変動はこれらの動物にとって無関係ではありませんが、温度変化に対する反応ははるかに緩和される可能性があります。」

コロニーの生理学的および生態学的重要性は、それらを気候変動の初期の影響を特定するための優れたベンチマークにする可能性があります。

研究者らは、グングンアリのコロニーが極度の高温と低温に耐える能力について学ぶことで、そのデータを熱環境の変動と動物の行動や生態系に対する気候変動の考えられる影響の全体的な理解に結びつけることができると期待している。

「なぜこれが起こるのか、つまり試験場内のグループ間のコロニーの違いの原因が何なのかはまだよくわかっていません」とオー・ドネル氏は述べた。 「違いの一部は温度条件への局所的な適応によって説明されますが、隣接するコロニー間の違いには遺伝的根拠もあるのではないかと私たちは仮説を立てています。」

同グループは、コロニーの極端な温度に対する耐性が異なる理由をより深く理解することを期待して、コロニーの遺伝学を調べることで研究を継続する予定である。

「熱生理学の重大なコロニーの変動が遺伝的差異と関連しているのであれば、熱環境が熱生理学の進化的変化を引き起こす可能性がある」とオドネル氏は述べた。

論文全文はこちらからお読みください: https://resjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/een.13258

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