乾燥に弱い働きアリの体質強化に―神経伝達物質の関与解明：産業技術総合研究所
(2019年3月6日発表)
（国）産業技術総合研究所は3月6日、巣の外でえさ集めをする働きアリが乾燥しやすい環境に耐えられるよう体質を変える仕組みを解明したと発表した。神経伝達物質の一つ「イノトシン」が体内の物質合成を制御、体表面から水分が蒸発しにくくなるようにしていることを突き止めた。
アリは集団生活する複雑な社会性を備えた昆虫で、その大多数は働きアリ。一般に若い働きアリは環境の安定した巣の中で子育てをし、高齢の働きアリは乾燥した野外でえさ集めや見回り仕事をする。
そのためもともと乾燥に弱いアリは、加齢に伴って野外の乾燥に耐えられるよう体を変えているとみて、産総研は東京大学やスイス・ローザンヌ大学と協力、加齢に伴って働きアリの体に起きる変化を調べた。特に動物の中枢神経系で動物の社会性行動の制御に関わる神経伝達物質のイノトシンと、その受容体物質に注目、働きアリの体に起きる変化との関係を詳しく解析した。
個体ごとに識別できるようアリにバーコードを取り付け、体内で作られるイノトシン量を比較した。その結果、巣の外にいる働きアリでは、イノトシンとその受容体が体内で多く作られていた。特に、体表を覆って水分の蒸発を抑える炭化水素を合成する表皮細胞「エノサイト」で多く作られていた。さらに、この受容体の働きを阻害する物質を働きアリに投与したところ、体表面で水分蒸発を抑える炭化水素の量が低下した。
働きアリは通常、エサがない状態でも数日間生存するが、水分がとれない環境中では弱く生き延びることができない。そこで湿度を変化させ摂取可能な水分量を制限した環境下で、受容体の働きがアリの生存率にどのような影響を与えるかを調べた。その結果、阻害剤を投与して受容体が働かないようにすると、体表面の炭化水素量が低下、水分蒸発を防げずに乾燥環境下での生存率が悪くなることが分かった。
これらのことから、昆虫からヒトを含むほ乳類まで進化の過程で広く保存されてきたイノトシンが、働きアリの社会的な労働分業を支える体づくりの仕組みの一端を担っていることが明らかになったという。
