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ハチ目昆虫の行动进化と相関した脳高次中枢の进化 脳高次中枢の神経细胞の多様化が行动进化をもたらした?

掲载日:2018年4月27日

© 2018 大矢恵代、河野大輝、戒能洋一、小野正人、久保健雄(上段)今回研究に用い5种类のハチの系统树、(中段)その写真、(下段)キノコ体を构成するケニヨン细胞サブタイプの种类を示すイラスト。

ハチ目昆虫の行动进化に伴うキノコ体を构成するケニヨン细胞の种类の増加
(上段)今回研究に用い5种类のハチの系统树、(中段)その写真、(下段)キノコ体を构成するケニヨン细胞サブタイプの种类を示すイラスト。
© 2018 大矢恵代、河野大輝、戒能洋一、小野正人、久保健雄

东京大学大学院理学系研究科の大矢恵代、河野大辉大学院生と久保健雄教授らの研究グループは、ハチ目昆虫の行动进化に伴って、脳高次中枢キノコ体を构成するケニヨン细胞の种类が増加したことを発见しました。

ハチ目昆虫のうち、最も原始的なハバチ亜目は単独性で植物食です。より进化した有锥类(コマユバチなど)は単独性で寄生性であり、さらに进化した有剣类(スズメバチ、ツチバチ、アリ、ミツバチなど)は、子のために巣を作る営巣行动を示し、単独性と社会性の种を拥します。しかし、こうしたハチ目昆虫の行动进化の基盘となる脳高次中枢の进化は不明でした。 

今回研究グループは、ハチ目昆虫の植物食&谤补谤谤;寄生性&谤补谤谤;営巣性への行动进化に伴って、脳の高次中枢であるキノコ体を构成するクラス滨ケニヨン细胞のサブタイプの种类が1&谤补谤谤;2&谤补谤谤;3へと増加することを报告しました。このことは、ケニヨン细胞のサブタイプ(脳领野)の种类の増加が、ハチ目昆虫の行动进化の基盘になった可能性を示す世界で初めての知见であり、动物の行动进化一般にも洞察を与える、画期的な研究成果です。特に、営巣性の获得は、多くの动物种で见出され、その后の社会性の芽生えに繋がる点で、その神経基盘の解明は重要です。今后、各ケニヨン细胞サブタイプの机能が解明されることで、ハチ目昆虫の行动进化の谜の解明は大きく前进すると期待されます。

「ハチ目の行动进化と、高次脳の细胞の进化のパラレルを示すことができて嬉しいです。ハチを见るたびに捕まえて脳切片を作りたくなります」と大矢大学院生は话します。久保教授は、「ハチの行动进化の基础となる脳の机能进化は以前から大きな谜でした。今回の発见が、その谜を解く契机になることを期待しています」とコメントしています。

なお、本成果は筑波大学の戒能洋一教授、玉川大学の小野正人教授との共同研究で得られたものです。

论文情报

Satoyo Oya, Hiroki Kohno, Yooichi Kainoh, Masato Ono, and Takeo Kubo, "Increased complexity of mushroom body Kenyon cell subtypes in the brain is associated with behavioral evolution in hymenopteran insects", Scientific Reports Online Edition: 2017/10/23 (Japan time), doi:10.1038/s41598-017-14174-6.
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