社会的ワスプコロニー(ベスピネー)の生産性の評価と伝統的な日本のベスプラワスプ狩猟技術の紹介

要約

この方法論的論文は、櫛の100細胞当たりのメコニア数を調べることによって社会的なワスプコロニーの生産性を評価し、スズメバチが産生した成人の総数を推定する。関連するビデオは、ベスプラのワスプの巣を検索する方法を説明します, アマチュアのワスプチェイサーによって開発された方法.

要約

静脈スズメチの場合、コロニーの生産性は通常、幼虫細胞の数を数えることによって推定される。本論文では、各櫛の中で、成人の個体数(100細胞につき、成人に子犬の幼虫が残るスツール)の数を数え、成人の個体数をより正確に推定できるようにする改良された方法を提示する。このメソッドは、コロニー崩壊の前または後に適用できます(つまり、アクティブまたは非アクティブなネスト)。また、野生のベスプラ・ワスプのコロニーを「フラグ付け」し、ハチを集めて追いかける方法についても説明している(関連ビデオに示すように)。説明したVespulaの追いかけ方法にはいくつかの利点があります:巣に戻って飛ぶフォアガーが失われたポイントからチェイスを再開するのは簡単であり、マークされたスズメバチはしばしば巣で旗を失うように巣の位置を特定するのは簡単です。入り口。コロニーの生産性を推定し、巣を集めるこれらの方法は、社会的なスズメバチを研究する研究者にとって貴重なことができます。

概要

すべての種は、可能な戦略の広大な配列の中で生存と繁殖のための最適な戦略を開発すると考えられています。自然選択では、個人の生殖の成功を最大化する形質を持つ個人は、次の世代により多くの子孫(および遺伝子)を残します。したがって、個人によって産生される子孫の数は、個人の相対的な進化的適合性の指標として使用することができる。特定の生態学的文脈では、代替行動戦略に対して産生される子孫の数を比較することは、研究者が^{フィットネス1}を最適化するための最良の戦略を予測するのに役立ちます。

社会的なヒメノプテラ(例えば、スズメバチ、ミツバチ、アリなど)は、労働者(無菌雌)、クイーン(gynes)、および^男性1である3つの異なるカーストのシステムを持っています。唯一の新しい女王(gynes)と男性は、社会的なハイメノプテラのフィットネスにカウントされます。労働者の生産は、労働者が不妊であるため、フィットネスに直接貢献しません。一方、より高いコロニーの生産性を生み出すことができる女王(総細胞数や重い巣など)は、実際に新しい女王と男性の数にかかわらず、社会的なハイメノプテラでより高い適合性を持つと考えられています(参照)、例えば、チベットとリーブ2とマッティラとシー^リー3)。一般に、社会的なヒメノプテラのコロニーによって生成された子孫の数を正確に数することは困難です。実際、多くの社会的昆虫の女王は1年以上生きる(例えば、葉カッターアリの女王は>20^年4年生きることができ、ミツバチの女王は8^年5年生きることができる)。さらに、1人の女王は、ジェネラベスパとベス^{プラ6、7、8}の年間種であっても、数週間または数ヶ月の間に何千もの生殖子孫を産生する可能性があります。さらに、労働者の寿命は母の女王よりも短く、労働者はしばしば巣から離れて死ぬ。したがって、ある時点で巣内のすべての成人を正確に数えることができるとしても、そのような数は生成された子孫の数を正確に示すものではありません。したがって、生産される子孫の数は、巣の大きさ、巣内の作業者の数、または^{時間3、9、10}の所定の時点における巣の重みから概算された。幼虫細胞の数は、一部の細胞が空の場合に子孫産生の過大評価をもたらす可能性があります。同じ方法はまた、労働者の雄鶏を含む小さな細胞の櫛が幼^{虫6、7、11}の2つまたは3つのコホートを産生することができるので、子孫生産の潜在的な過小評価をもたらす可能性があります。

本研究の第一の目的は、成人の生産数に関して、ベスピナワスプコロニーの生産性を推定するための改善された方法を提供することです。山根と山根は、コロニーによって生み出される子孫の数を推定する最良の方法は、^巣12のメコニアを数える方法であると示唆した。メコニアは、幼虫が子犬のときに細胞内に残る幼虫のキューティクル、腸、腸の内容物を含むfecalペレットである(図1A)。くしあたりに生成されるメコニアの総数は、存在する細胞の総数に細胞あたりのメコニアの平均数を乗じて計算されます。細胞内には多くの場合、メコニアの複数の層があり、各メコニアは、その^{細胞6、11(}図1B)で正常に子犬化されたことを示しています。細胞当たりの平均メコニア数を推定する場合、検査対象細胞数が少ない場合(サンプルサイズが小さい)、標準誤差(SE)が増加し、その結果、サンプルサイズが大きかった場合よりも櫛当たりのメコニアの総数の誤差が大きくなります。平均のSE(SEM)は、母平均の周りのサンプル平均の分散の尺度である。そこで本研究では、サンプル平均(細胞当たりの平均メコニア数)から集団(成人の数)を推定するために、細胞当たりのメコニア数のSEMに焦点を当てた。本研究では、セルあたり0.05未満のSEレートを得るために必要なサンプルの数を決定することを試みる。これを行うには、コームあたりのメコニア数に関する実際のデータを使用して数値シミュレーションを実行し、定義された SE 0.05 内でこの値を正確に推定するために必要な最小サンプル サイズ(作業者とクイーンコームの両方)を決定します。

Vespineのワスプコロニーは、上^{から下に6、7、11}にシリーズで構築された複数の水平櫛で構成された隠された巣(地下または空中)に住んでいます。セルの平均サイズは、最初の (上) から最後の (下) くしまで増加します。底部櫛では、平均的な細胞サイズの急激な変化が見られます。これらのより広い細胞は新しい女王の開発のために造られる。したがって、コロニーの生産性のより正確な推定(すなわち、生産された個体数)は、作業細胞(小細胞)およびクイーン細胞(大きな細胞)におけるメコニアの総数を考慮した場合に得ることができる。コロニーレベルでのフィットネスを推定するために、研究者は、生産された女王の数を推定し、女王細胞だけでメコニアに焦点を当てることができました。生殖雄に関しては、これらは種に応じて、労働者または女王細胞のいずれかで飼育されます。したがって、オスが第3の、ユニークな細胞^サイズ13を有する種を除いて、コロニーの雄産生を推定することは困難である場合がある(例えば、ドリホベスプラ・アナリアリア)。

第2の目的は、野生のベスピナワスプコロニーを現場で見つけ、実験室の巣箱に移植する有用な技術を提示することです。一部の研究者は、害虫駆除呼び出し(すなわち、^{害虫14、15}として報告する人々)からスズメサの巣を得るが、この方法は常に可能または望ましいとは限らない。研究者は、害虫のコントローラーが動作しない野生の、居住地域で巣を収集したり、特定の時間に巣をより柔軟に取得して研究を行う必要があるかもしれません。興味深いことに、中部の山岳地帯に住む人々は、伝統的に食べ物のために、後部スズメバチ(ベスプラシダイ、ベスプラフラビチェプ、ベスプラ・ブルガリス)を収集します。したがって、これらのスズメバチの収集および人工飼育技術は、それらの^領域17でよく開発されている。

本論文では、後部ベスプラスズメバチに用いられる方法についても要約する。今回の研究の実験生物は、西アジアと日本に生息する社会的、地上の巣作りであるV.shidaiであった。V.シダイは、巣当たり8,000~12,000個の合計で、最大33,400^細胞14,18の日本のベスピラツメの中で最大のコロニーサイズを有しています。V.shidaiの労働者は67.62 ± 9.56 mgの平均湿った重量を持っている。対照的に、新しい女王は、特別に構築された、より広いクイーン^セル14で飼育されています。

図1:幼虫細胞におけるメコニウム。(A)ヴェスプラ・シダイの櫛の断面。メコニアは赤い矢印で示されます。(B)2つのメコニアが重なっている。各青い矢印は、1つのメコニウムを示します。この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。

プロトコル

1. コロニー生産性の評価

1. 櫛ごとの細胞数の推定
   1. 櫛を1つずつ分ける。くしからすべての成虫のスズメバチを一掃し、ピンセットで細胞からすべての幼虫と子犬を引き出します。
   2. 画像化ソフトウェア(例えば、画像Jバージョン1.48、http://imagej.nih.gov/ij/参照)を使用して、櫛ごとにランダムに選択された10個の細胞の正方形測定を測定する。
      1. すべてのセルが右上から描かないように、スケール参照で写真を撮ります。
      2. スケールの実際の長さに基づいて、測定されたすべての長さをピクセルに変換します。
      3. 10 セルの領域をピクセル単位で測定し、実際の領域に変換します。
      4. 作業者セルとクイーン セルの平均領域を計算します。
   3. 各櫛の面積を櫛あたりの平均セル面積で割ることによって、作業者とクイーンセルの数を推定します。
2. コロニー生産性の評価のためのメコニア数のカウント
   1. 櫛を慎重に壊し、メコニアを調べることによって、各櫛の100細胞あたりのメコニアの数を数えます。
      注:この細胞数は、ここで十分であると判断した(細胞当たりのメコニア数のSEは0.05以内であり、代表的な結果セクションを参照)。メコニアは、細胞内の2つ以上の層に固化している可能性がある(図1)。
   2. これらの100セルの細胞あたりのメコニアの平均数を計算します。
   3. 各櫛のメコニアの総数(すなわち、生産された個体数、コロニーの生産性)を計算し、その櫛の推定細胞数と細胞あたりのメコニアの平均数から推定する。

2.ベスプラの巣を見つける

1. 苦しま せる
   1. 手で手に届きやすい高さで、木の枝にカツオ、淡水魚、鶏の心臓(合計約10g)を吊るします(図2)。
   2. これらの餌は、各駅の間に少なくとも5メートルで、50から100の駅に(例えば、森林を横断する道路に沿って)に沿って配置します。

図2:フラグ付き肉餌をスズメバチに提供する。(A)棒の先端に肉を付けた餌付けのスズメバチ。(B)肉片はプラスチック製の旗に糸で結ばれている。(C)ワスプは旗に結ばれた肉を握っている。このような「フラグ付き」餌は、飛行フォアガーの可視性を高めます。パネルBとCの写真は佐藤文弘が撮影したものです。この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。

2. 「フラグ付き」餌をスズメバチに提供する
   1. フラグの構築と添付ファイル
      1. ボックスカッターを使用して、幅3~5mm、長さ15cmのストリップにプラスチック(ポリエチレン)袋をカットします。
      2. 竹串または細い枝に1.5mm³の鶏の心臓またはカツオを準備します(肉の餌の直径は1〜2ミリメートル、V.シダイ労働者の場合は15mg未満です。図 2)
      3. フラグ(プラスチックストリップ、10mg未満)に糸を結び、その後、フラグから3ミリメートル以内にそれを取り付け、肉の餌に(これは「フラグ付き餌」と呼ばれています)。結び目の上の緩い糸を切り取ります。
         注:通常ミシンで使用される非常に微細なポリエステル糸を使用してください。
   2. スズメバチへの肉餌のプレゼンテーション
      注:巣は、出てから4分以内に繰り返し餌に戻るスズメバチを追うことによって最も効率的に見つかります。餌を取ってすぐに戻ってくるスズメバチは、近くに巣を持っているからです。
      1. 各胸郭に一意のマークを塗り、餌を噛むときにスズメバチを個別に識別します(水ベースのペイントペンで好ましい場合は、材料の表を参照)。
      2. 餌をワスプに提示する際に、ワスプの下に糸でフラグを向け(胸郭の下からワスプの腹部の下を通るようにフラグを置きます)。
   3. マークされたワスプの後に続く
      1. 周囲の地域から餌を集めて、戻るワスプが同じ場所に戻る可能性が高くなるようにします。
         注:次のマークされたスズメバチは、2人以上のグループで行うのが最善です。少なくとも1人はトランセクトにとどまり、餌のフラグを立てた餌を与え、もう一方はマークされたスズメバチに従います。複数のハチが同じ餌に引き付けられると、同じ方向に飛び去るスズメバチだけをマークし、従ってください。
      2. フラグ付き餌でスズチに従ってください。
      3. 続くスズメバチが巣に向かう途中でどこかに着陸すると、長い棒(枝)または釣り竿でスズメバチをそっと持ち上げ、飛行が再開するまで見守ります。
         注:それは餌をドロップし、離れて飛ぶので、穏やかで、休息のワスプを打つしないでください。
      4. ワスプが再び巣に戻る前に別の肉のボールを形作っているとき、必要に応じてフラグを再調整します。
         注:ワスプは時々着陸し、肉の餌からフラグを削除し、糸を通して噛みます。これが頻繁に発生する場合は、フラグを短くして飛行能力を高める。
      5. ワスプが追跡中に検出を逃れると、ワスプがトランジクト上の餌場に戻るのを待ってから、追跡を再開します。今回は、スズップが新しい餌を噛んでいる間に、餌の棒(とワスプ)を最後に検出を逃れたところまで運びます。
         注:スズメバチを飼育しても餌を簡単に手放すものではなく、優しく取り扱えば刺しません。したがって、フラグ付き餌を持つスズチは、ワスプがエスケープすることなく、フラグを保持することによって、所望の場所に移動することができます。

3. 巣の移転

1. キャリングボックスの構造
   1. 長さと幅が10~20cm、高さ10~20cmの様々なサイズの巣箱を作り、様々なサイズの巣に対応します。
      注:このサイズの箱は、V.シダイの若い巣を収容するのに十分な大きさです(7月中旬から8月中旬の間に中部日本で収集)。各成長段階のために、各種の巣の大きさに応じて運ぶ箱を作ります。
   2. 竹の格子を構築し、箱の底の約2センチメートル上に、箱の内側にそれを取り付け、運搬箱の中に巣の配置を容易にします。
   3. 持ち運び箱の底を新聞で覆い、木製の取り外し可能な板に貼り付けます(図3)。
      注:新聞は、後で、これは巣箱に置かれるとき、彼らは運ぶ箱の下に追加の櫛を構築するように、スズメバチがそれを噛むことを許可します(セクション3.2を参照)。
2. 巣の発掘
   1. 巣全体の露出の前に
      注:巣を守るスズメバチに刺されないように防護服を着用してください。
      1. スズメバチの巣が見つかったら、巣を発掘します。
      2. 巣の周りの地面に10~20分ほど激しくスタンプを押し、巣に戻る作業員が保護するために中に残り、できるだけ多くの労働者を集めます。
         注:スズメバチが巣の外にとどまり続ける場合は、昆虫網を使って捕獲した方が良いでしょう。スタンピングはV.フラビセプス、V.シダイ、V.ブルガリスに役立ちますが、巣から他の種の労働者がスタンプを行う個人を攻撃する可能性があります。この場合は、この手順をスキップします。
      3. 巣の入り口に直接光を当て、巣の入り口が走る方向を決定します。巣穴の向きを確認するために指を使用し、巣の周りから穏やかに土を掘り出します。
   2. 巣全体の暴露後
      1. 巣全体が露出したら、布を広げて巣を上に置き、巣の下の地面にスズメバチが逃げ出るのを防ぎます。
      2. 掘削した巣を実験室への輸送用の木製(運搬)ボックスに入れます(図3)。その後、枝や新聞でそれをカバーします。箱の中にある間、巣の上部を覆ったままにしておきます。
      3. スズメバチが落ち着くまで、5~10分間布の上に持ち運び箱を置きます。
      4. 昆虫網で近くのスズメバチを採取し、巣を持って実験室に運ぶ。
         注:代替回収手順として、セルロイド煙またはジエチルエーテルを掘削する前に巣に扇動して巣の居住者を麻酔する。

図3:キャリングボックス。(A)畑に集められた巣を運ぶ箱。(B)箱の底に竹の格子が置かれている。右側の画像の 2 つのボックスは上下逆さまです。この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。

4.ベスプラの飼育

1. 巣箱の構造
   注:巣箱は木製で、長さ50cm、幅70cmの大きさで、V.シダイを飼育します(成熟した巣は野生で直径約40cm)。飼育する種の巣の大きさに応じて巣箱を作ります。
   1. 巣箱に入り口の穴(通常は箱の上部に置かれる)を与えて、スズメバチが巣を飼育したままにできるようにします。
   2. 巣箱の約1/3を、巣が集められた場所で起こるような土壌で満たします。
   3. 他のスズメバチ(ベスパマンダニアやベスパシミリマなどの捕食者)による侵入を防ぐために、巣箱の入り口に金網(メッシュサイズ1.5cm²⁾を取り付けます。
   4. 運搬箱に耐えられる巣箱に2本の木製の棒を置きます(図4)。

図4:実験室のセットアップ。(A)長期研究に使用する巣箱に持ち運び箱を設定する。巣箱にキャリングボックスを置く前に、運送箱の底部の木製板を取り外し、巣の底を覆う新聞だけを残しました。(B)有線から食料資源がぶら下がっている一連の巣箱。この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。

2. 運搬箱を巣箱に移植
   1. 収集した巣(すなわち、雨にさらされない場所)でスズメバチを飼育しながら、巣箱を乾燥した場所に保管してください。
   2. 運搬箱の底部にある木製の板を取り外し、長期的な研究のために巣箱に入れます(図4)。
      注:多くの場合、スズメバチは、キャリングボックスの底を覆う新聞に噛まれた穴を持っているので、穴を通って逃げるスズメバチによって刺される危険性があります。そのため、巣を移植する際は防護服を着用してください。
3. スズメバチに餌をやる
   1. 様々な種類の肉(イカ、淡水魚、鶏胸肉、鶏の心臓)と蜂蜜と水の1:3溶液を巣箱から約3mに置きます。
   2. 1日の摂食要件に十分な食料を提供します。毎日新鮮な食べ物を補充する(ベスピネーは、古い/腐敗した肉を飼育しないでください)。

結果

本研究の目的の1つは、0.05未満の細胞あたりのメコニア数のSEMを得るために必要なサンプルの数を決定することです。本研究では、平均細胞サイズが<20 mm²の櫛を労働者櫛として定義したのに対し、より大きな櫛はクイーン櫛として定義された。私はクイーン櫛と労働者櫛の細胞数を数えました(この研究では、5つのV.シダイコロニーから6つのクイーン櫛...

ディスカッション

ミツバチ、アリ、スズメバチのコロニーの生産性は、以前に巣の労働者と細胞の数または巣^{の重量3、9、10}によって推定されている。この研究は、メコニアの数の推定値が生産された個体の全体的な数のより良い推定を提供することを示しています(すなわち、コロニーの生産性のより良い指標)。実際、労働者と女王...

資料

Name	Company	Catalog Number	Comments
cuttlefish	Any		fresh/ as a bait
dace	Any		fresh/ as a bait
chichken heart	Any		fresh/ as a bait
plastic bag (polyethylene)	Any		as a flag
bamboo skewer	Any
industrial sewing thread	FUJIX Ltd.	King polyester, No.100
paint marker pen	Mitsubishi pencil	UNI, POSCA, PC5M
fishing rod	ANY
carrying box			made of wood
nest box			made of wood