Research press release

動物学:生体鉱物からなる被甲を持つ昆虫が初めて発見された

Nature Communications

Zoology: Mineral armour discovered in insects

生物自体が作り出す鉱物(生体鉱物)からなる被甲を持つ海洋生物は数多く見つかっているが、このほど、そうした昆虫種の初めての実例となるパナマハキリアリ(Acromyrmex echinatior)が見つかったことを報告する論文が、Nature Communications に掲載される。この発見は、被甲の進化を解明する上で重要な意味を持つ可能性があり、自然界における生体鉱物の使用についての我々の知識を広げる。

生体鉱物からなる骨格は、5億5000万年以上前に出現した。この種の被甲は、ロブスターなど甲殻類や他の海洋動物で観察されているが、昆虫には見つかっていなかった。

Cameron Currieたちの研究チームは、パナマハキリアリの働きアリの外骨格が、マグネシウムを多量に含む方解石でできた被甲で覆われていることを発見したと報告している。今回の研究では、パナマハキリアリが成熟するにつれて被甲が発達して、外骨格の硬度が増し、ほぼ全身を覆うようになることが明らかになった。Currieたちは、生体鉱物化した外骨格を持つ働きアリは、そのような外骨格を持たない働きアリに比べて、ハキリアリ(Atta cephalotes)の兵隊アリと遭遇した時に生き延びる確率が高く、また、この被甲が昆虫病原菌Metarhizium anisopliaeへの感染を防御する上で役立っているという観察結果を示している。

Currieたちは、生体鉱物からなる被甲が比較的よく研究されている昆虫種で発見されたことは、こうした被甲がこれまで考えられていたよりも広範に見られる可能性を示唆していると結論付けている。

The first known example of biomineral body armour discovered in the insect world is reported in Nature Communications this week. The discovery of the armour — widely seen among marine creatures — in a species of leaf-cutter ant (Acromyrmex echinatior) could have implications for our understanding of the evolution of armour and widens our knowledge of the use of biominerals in the natural world.

Biomineral skeletons evolved more than 550 million years ago. This type of armour has been observed in crustaceans, such as lobsters and other marine animals, but has not previously been seen in insects.

Cameron Currie and colleagues report the discovery of magnesium-rich calcite armour overlaying the exoskeletons of worker leaf-cutter ants from the species A. echinatior. The authors found that the armour develops as the ants mature, which increases the hardness of their exoskeleton, and covers nearly the entire body. They observed that worker ants with the biomineralized exoskeletons were more likely to survive in encounters with Atta cephalotes soldier ants than those without, and that the armour helped to protect them against infection from the disease-causing fungus, Metarhizium anisopliae.

Currie and co-authors conclude that the discovery of this armour in a relatively well-studied insect species suggests that it may be more widespread than previously thought.

doi: 10.1038/s41467-020-19566-3

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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