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Jul 07, 2023

オスミツバチに対する Nosema apis 感染の影響とその繁殖力

Scientific Reports volume 5、記事番号: 10565 (2015) この記事を引用する 5743 アクセス数 30 引用数 21 Altmetric Metrics の詳細 真社会性のミツバチ、アリ、スズメバチの女王は、非常に長い期間にのみ交尾します。

Scientific Reports volume 5、記事番号: 10565 (2015) この記事を引用

5743 アクセス

30 件の引用

21 オルトメトリック

メトリクスの詳細

真社会性のミツバチ、アリ、スズメバチの女王は、人生の初期の非常に短い期間のみ交尾するため、雄は大量の高品質の精子からなる射精液を生成します。 高い繁殖力を求めるこのような極端な選択により、オスは免疫系を含む体細胞の生存に最小限の投資をすることになりました。 しかし、感受性の高いオスが生殖組織を感染症から守ることができず、交尾中に病原体を移すと女王の適応力が損なわれてしまいます。 私たちはミツバチApis melliferaを使用し、性感染症病原体Nosema apisの感染経路を調査しました。 私たちは、ミツバチのオスは感受性があるものの、生殖組織を感染から守っていると予測しました。 私たちは、中腸、副腺、副精巣に対する N. apis 感染の影響を調査し、雄の生存と繁殖力に対する感染の影響を定量化しました。 われわれは、N. apis が雄に感染することができ、感染が進行すると、高齢の雄の生殖能力と生存に重大な影響を与えることを発見した。 男性が生殖組織への N. apis 感染を最小限に抑えることができることは確認されていますが、この寄生虫は高齢の男性の射精物中に存在します。 その結果、N.アピスは、射精物に感染し、性的に感染するための代替経路を進化させた。

真社会性のアリ、ミツバチ、スズメバチの交尾生物学は、実に壮観です。なぜなら、生殖を行う雌（女王）は、一生分の精子を獲得して貯蔵する生涯の初期の非常に短い期間にのみ交尾するからです1,2,3。 女王バチは後年になっても精子を補充しないため、何百万もの働きアリがいるコロニーを維持したり3、4、5、6、あるいは数十年にわたって野外で生き残ったりする種では、精子の利用と経済が比類のない極限状態になっています4、7、8。 女王バチに十分な数の精子を提供するために、社会性昆虫のオスは、非常に高品質の精子を大量に含む射精液を進化させました3,9。 交尾前のそのような射精物の生産と維持は、真社会性昆虫の雄に多大なコストを引き起こします5,10。 したがって、彼らは生理学的限界で活動していると考えられており、環境のわずかな混乱や変化でさえ生殖能力を損なう可能性があります11。 さらに、生殖能力を最大限に高めるために、これらのオスは体細胞の生存に最小限しか投資しないことがわかっています5,10。

社会性昆虫の雄の免疫は、彼らが非受精卵に由来し一倍体動物であるため、その遺伝的特徴にも影響を受け、これが寄生虫に対する感受性をさらに高めるという仮説が立てられています12。 したがって、真社会性昆虫の雄における寄生虫感染に起因する免疫の問題を研究することは特に興味深い。 ハキリアリ 13、モリアリ 14、マルハナバチ 15 などでは、社会性昆虫のオスの免疫反応はメスの働きアリよりも一貫して低いことが実証研究により確認されています。 その結果、社会性昆虫の雄が寄生しやすくなった結果、多くの生活史の適応が生じ、これにより雄の感染リスクが低下したと考えられている。例えば、寿命が短く、働き手に完全に依存し、人の助けを一切提供しない。彼らの植民地。 しかし、社会性昆虫はさまざまな寄生虫を宿主としており、オスを含む多数の関連個体からなるコロニーに容易に蔓延することが知られています16,17。 したがって、オスの感受性は、特にそのような感染症がオスの生殖能力、平均余命、または競争力を低下させる場合、コロニーが感染を制御する機会を減らし、コロニーの適応性をさらに損なう可能性があります。 最後に、男性の感受性により病原体が体内に広がり、最終的には生殖器に感染する可能性もあります。 そのような場合、性感染症の病原体は世代を超えて被害をもたらす可能性があります。 しかし、性感染症とその影響は、社会性昆虫においては詳しく研究されていません18、19、20。 ここで我々は、社会性昆虫の雄は生殖組織を寄生虫感染から守ることで女王バチに病気を広めるリスクを最小限に抑えるべきであると仮説を立てる。